Des chercheurs du laboratoire Cavendish de l'Université de Cambridge ont annoncé la création d'une méthode qui permettra de stocker des données cryptées dans des molécules d'ADN, ainsi que de les réécrire. Les scientifiques en ont parlé dans la revue Nano Letters.
Des chercheurs du laboratoire Cavendish de l'Université de Cambridge ont annoncé la création d'une méthode qui permettra de stocker des données cryptées dans des molécules d'ADN, ainsi que de les réécrire. Les scientifiques en ont parlé dans la revue Nano Letters.
L'idée derrière le stockage d'informations avec le code génétique est de synthétiser de longues molécules d'ADN avec des séquences individuelles de blocs de base. La densité d'enregistrement des données, qui est obtenue de cette manière, est d'un ordre de grandeur plus élevée que dans les technologies magnétiques ou à semi-conducteurs existantes, et la durée de stockage atteint des milliers, et non des dizaines d'années. La durabilité et la densité de l'enregistrement des données dans l'ADN seraient particulièrement utiles pour l'archivage, sinon pour certaines limitations importantes.
«L'un des plus grands défis consiste à fabriquer de l'ADN», déclare Ulrich Keizer, professeur de physique appliquée à l'Université de Cambridge. - La synthèse de novo de molécules d'ADN avec des séquences d'unités de base données est assez longue, très laborieuse et nécessite l'utilisation d'enzymes. Mais avec notre approche, c'est devenu plus facile - c'est comme construire un modèle à partir de briques LEGO. Il vous suffit de mélanger les ingrédients, de les chauffer et de les refroidir."
La lecture des données stockées dans les séquences d'ADN est également lente et coûteuse. La technologie de séquençage a parcouru un long chemin, mais elle repose toujours fortement sur la fabrication de milliards de copies d'une molécule pour amplifier les signaux des interactions protéiques. Une autre méthode de séquençage fait passer une molécule d'ADN à travers un nanopore et lit la séquence en temps réel en fonction des changements de courant ionique lorsque diverses paires de bases la traversent. Bien qu'elle soit moins chère et plus efficace, la lecture de bits d'une séquence d'ADN de cette manière est encore trop longue pour les technologies de stockage.
Les auteurs des nouveaux travaux ont développé une approche qui vous permet de lire facilement et précisément des informations à l'aide de nanopores et de les noter en mélangeant simplement des substances. La clé de la nouvelle approche est de contrôler le «recuit» des extrémités collantes de l'ADN simple brin. La séquence nucléotidique dans le squelette de l'ADN est la même dans toutes les molécules utilisées, mais le brin complémentaire qui est biotinylé peut contenir d'autres bases. Lorsque le brin complémentaire est biotinylé, il se lie aux molécules de streptavidine, ce qui facilite la détection des changements de courant ionique lorsque l'ADN passe à travers le nanopore. En conséquence, la présence de cette substance sur une partie particulière de l'ADN est enregistrée dans le programme de lecture comme "1" et son absence comme "0".
La nouvelle technologie d'écriture et de lecture des informations utilise un ADN simple brin supplémentaire qui reste en évidence après la fonctionnalisation, ce qui facilite l'effacement et la réécriture des informations. Les données restent cryptées par les filaments biotinylés qui sortent. Ceci est possible car seule une personne connaissant la séquence des extrémités collantes de l'ADN simple brin saura quelle séquence le brin complémentaire lié à la streptovidine doit avoir pour avoir la séquence de uns et de zéros obtenue par séquençage nanopore. Maintenant, les chercheurs prévoient d'étendre la technologie, d'expérimenter avec des substances autres que la streptovidine pour améliorer l'efficacité des processus d'enregistrement et de suppression d'informations.
Auteur: Nikita Shevtsev
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