Ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον ανέπτυξαν ένα από τα πρώτα πλήρη συστήματα αποθήκευσης ψηφιακών δεδομένων σε DNA – κάτι που ανοίγει τον δρόμο για την αποθήκευση πολύ μεγάλων όγκων δεδομένων σε χώρο που αντιστοιχεί σε έναν...κύβο ζάχαρης.
Εκ πρώτης όψεως, η σύνδεση των όρων «αποθήκευση δεδομένων» και «DNA» θυμίζει σενάρια επιστημονικής φαντασίας όπως το «Assassins's Creed» (στο επίκεντρο της δημοφιλούς σειράς παιχνιδιών βρίσκεται η θεωρία ότι στο DNA υπάρχουν αποθηκευμένες οι μνήμες των προγόνων μας, και ότι μπορεί κάποια στιγμή να καταστεί δυνατή η πρόσβαση σε αυτές). Ωστόσο, οι έρευνες πάνω στη χρήση του DNA ως μέσου αποθήκευσης είναι πραγματικές και πολλά υποσχόμενες για την αντικατάσταση των σημερινών, ογκωδών data centers που χρησιμοποιούν οι εταιρείες παροχής υπηρεσιών Ίντερνετ.
Σε paper που παρουσιάστηκε τον Απρίλιο στην ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, ομάδα επιστημόνων υπολογιστών και ηλεκτρολόγων μηχανικών παρουσίασε ένα από τα πρώτα ολοκληρωμένα συστήματα κωδικοποίησης, αποθήκευσης και ανάκτησης ψηφιακών δεδομένων από μόρια DNA- που είναι ικανά να αποθηκεύουν πληροφορίες εκατομμύρια φορές περισσότερες από ό,τι επιτρέπουν οι σύγχρονες τεχνολογίες.
Οι συντάκτες του paper είναι οι Τζέιμς Μπόρνχολτ, Ράντολφ Λόπεζ, Λουΐς Κέζε, Τζωρτζ Σίλιγκ, Νταγκ Κάρμιν και Κάριν Στράους. Σε ένα πείραμα που περιγράφεται στο paper, η ομάδα κωδικοποίησε επιτυχώς από τέσσερα αρχεία εικόνων στις αλληλουχίες νουκλεοτιδίων συνθετικών κομματιών DNA. Επίσης, το σημαντικότερο είναι ότι κατάφεραν να αντιστρέψουν τη διαδικασία- η ανάκτηση των σωστών αλληλουχιών από μια μεγάλη «δεξαμενή» DNA και η αναδημιουργία των εικόνων χωρίς την απώλεια ούτε byte πληροφορίας.
Η ομάδα επίσης κωδικοποίησε και ανέκτησε δεδομένα βίντεο από το project Voices from the Rwanda Tribunal, που περιέχουν συνεντεύξεις με δικαστές, δικηγόρους και άλλο προσωπικό από τη δίκη για τα εγκλήματα πολέμου στη Ρουάντα.
«Η ζωή έχει δημιουργήσει αυτό το φανταστικό μόριο που αποκαλείται DNA, το οποίο αποθηκεύει αποτελεσματικά όλα τα είδη πληροφοριών σχετικά με τα γονίδιά σας και το πώς λειτουργεί ένα ζωντανό σύστημα- είναι επίσης πολύ συμπαγές και πολύ ανθεκτικό» είπε ο Κέζε, βοηθός καθηγητής επιστήμης υπολογιστών και μηχανολογίας. «Στην ουσία του αλλάζουμε τον σκοπό για την αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων- εικόνες, βίντεο, έγγραφα- με διαχειρίσιμο τρόπο, για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια».
Τα μόρια DNA μπορούν να αποθηκεύουν πληροφορίες με πολλά εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη πυκνότητα από τις υπάρχουσες τεχνολογίες ψηφιακής αποθήκευσης, οι οποίες μάλιστα τείνουν να φθείρονται μετά από μερικά χρόνια ή δεκαετίες, ενώ το DNA μπορεί να διατηρήσει με αξιοπιστία την πληροφορία για αιώνες. Για αυτό, το DNA ενδείκνυται περισσότερο για εφαρμογές διατήρησης αρχείων, παρά για περιπτώσεις στις οποίες απαιτείται άμεση πρόσβαση σε αρχεία.