Film Cesta na Mesiac z roku 1902 vedci zakódovali do štruktúry DNA.Technicolor, Unsplash/louis Reed/brainee X Canva/
StoryEditor

Nahradí DNA ukladanie dát do USB kľúčov? Vedcom sa podarilo uložiť do genetickej informácie film Cesta na Mesiac

mor20.02.2023., 11:00h

Vedcom sa podarilo uložiť a spätne aj načítať statický obrázok z filmu, ktorý bol vložený do DNA baktérie.

Lajkuj Brainee.sk na

Ak si bol doteraz v tom, že USB kľúče majú príliš malú kapacitu, daj tomu ešte pár rokov a príde niečo, čo prekoná všetky ukladacie zariadenia, ktoré tu doposiaľ boli. Vedcom sa podarilo zakódovať údaje do DNA tak, aby vytvorili krátke video priamo v molekulách DNA baktérií. Tieto informácie boli taktiež schopní získať z genetického kódu naspäť. a tak prehrať film, píše sa na BBC.

Keďže je molekula DNA malá a kompaktná, dokáže uložiť obrovské množstvo údajov na veľmi malej ploche. Odhaduje sa, že jeden gram DNA dokáže uložiť dáta o veľkosti 215 miliónov GB - to znamená, že všetky svetové dáta, ktorými doposiaľ disponujeme, by sa teda dali uložiť do jednej miestnosti. Ďalšou výhodou je, že takto uložené dáta vydržia aj veľmi dlhý čas, pravdepodobne niečo cez 700 tisíc rokov. 

image

Úvahy o zmene génov desia svet. Čínsky vedec sa snažil vytvoriť deti odolné voči HIV, armáda túži po supervojakoch

Aktuálne je však táto metóda veľmi drahá, uloženie už len jedného GB dát by ťa vyšlo na 1300 dolárov. Cenou to pripomína 80. roky, keď ťa uloženie jedného GB dát vyšlo na desať tisíc dolárov. Avšak odhaduje sa, že do roku 2030 cena za ukladanie dát v DNA radikálne klesne a to na úroveň jeden dolár za jeden TB.

Cesta na Mesiac

Ikonický obrázok Mesiaca s tvárou, do ktorého vletí raketa a zabodne sa mu do oka, pozná určite každý. Jedná sa o vôbec prvý sci-fi film, ktorý vznikol na motívy románu Julesa Verna Zo Zeme na Mesiac. Tento nemý, čierno-biely film (neskôr aj ručne kolorovaný) bol natočený vo Francúzsku v roku 1902 Georgesom Mélièsom.

image

Hovorili sme s umelou inteligenciou: Robot si priznal chybu, vie si predstaviť, že by riadil politiku a takto reagoval na boha

Spoločnosť Technicolor, ktorej vďačíme za to, že sa film dochoval aj do dnešných čias a bol zdigitalizovaný, teraz financuje výskum, ktorý by Mélièsov film posunul zas o niečo bližšie k žánru vedeckej fikcie. Za pomoci harvardského profesora genetiky doktora George Churcha chcú vývojári film zakódovať do štruktúry DNA, píše sa na portáli The World.

Tento proces je veľmi komplikovaný - nepoužíva sa bežná DNA, ale jej vylepšená verzia prispôsobená tak, aby vedela pojať väčšie množstvá informácií. Funguje to tak, že Church priraďuje ku každému pixlu filmu kód zložený z núl a jednotiek na základe jeho farby. Tento kód sa následné mení na adenín (A), cytozín (C), guanín (G) a tymín (T), teda chemické zlúčeniny, z ktorých pozostáva DNA.

Kód však neobsahuje len obraz, do DNA genetický inžinier zakomponoval aj dáta pre zvuk. Church následne vyznačí každý jeden reťazec DNA chemickým indexom, ktorý určí kam daný pixel alebo zvuk patrí v rámci celého filmu. Vďaka tomu vie počítačový program vygenerovať milióny takýchto reťazcov a film vytvoriť. Vďaka tomu Church dokáže naraz vytvoriť obrovské množstvo kópií filmu - konkrétne miliardy, ako píše vo svojej knihe.

image

Aj keď sa robot vie spoznať v zrkadle, o svojej existencii nevie, hovorí vedec a odborník na robotiku

Film v jadre bunky

Na dosiahnutie tohto veľkého historického úspechu, prvého svojho druhu, začali výskumníci s piatimi snímkami z klasického filmu dostihového koňa zo 70. rokov 19. storočia. Potom tieto snímky rozdelili na jednotlivé farebné pixle a použili DNA na vytvorenie kódu pre každý pixel. Kód obsahoval informácie o farbe pixelu a jeho umiestnení v rámci obrázka.

Potom vedci vložili krátke fragmenty DNA obsahujúce tieto kódy do genetickej informácie baktérií - tie následne prirodzene začlenili tieto fragmenty do svojho genómu. Neskôr vedci sekvenovali bakteriálnu DNA, aby zrekonštruovali film s presnosťou 90 percent.

A síce sa môže zdať, že tento projekt bude mať veľmi obmedzené možnosti v reálnom živote, výskumníci tvrdia, že majú ciele ďaleko presahujúce rámec súčasnej štúdie. „Ide o to, aby sa videá neukladali do baktérií,“ povedal spoluautor štúdie Seth Shipman pre vedecký časopis Stat, postdoktorand z Harvard Medical School v Bostone.

Vnútrobunková špionáž

Namiesto toho chcú vedci v konečnom dôsledku vytvoriť „molekulárne rekordéry“, ktoré sú schopné zaznamenávať udalosti vo vnútri buniek, keď sa odohrávajú. Bolo by to ako keby sa bunkám nainštaloval prehliadač priamo do DNA, ktorý by ukladal históriu všetkých procesov, ktoré sa v nej odohrávajú. To by mohlo výskumníkom poskytnúť prehľad o bunkových udalostiach, ktoré je ťažké pozorovať v reálnom čase, ako sú procesy, ktoré sa vyskytujú počas vývoja mozgu.

image

Ryba s pohybovými senzormi prevzala kontrolu nad hernou konzolou. Použila kreditku, vytvorila si PayPal a poslala mail

„Chceme premeniť bunky na historikov,“ uviedol Shipman vo vyhlásení. „Predstavujeme si systém biologickej pamäte, ktorý je oveľa menší a všestrannejší ako dnešné technológie, ktorý bude v priebehu času nerušene sledovať mnohé udalosti.“ 

menuLevel = 3, menuRoute = notsorry/news/veda, menuAlias = veda, menuRouteLevel0 = notsorry, homepage = false
15. jún 2024 19:17