Por m\u00e1s eficientes que puedan ser los sistemas de almacenamiento de datos electr\u00f3nicos, no tienen nada que envidiarle a la versi\u00f3n de la naturaleza: el ADN. Una nueva t\u00e9cnica para escribir datos en el ADN funciona como una imprenta y lo hace lo suficientemente f\u00e1cil como para que cualquiera pueda hacerlo.<\/p>\n\n\n\n
Escribir datos en el ADN normalmente implica sintetizar hebras letra por letra, como si se ensartaran cuentas en un hilo. Obviamente, se trata de un proceso muy lento, especialmente cuando puede haber miles de millones de esas letras, o bases, en una secuencia de ADN dada.<\/p>\n\n\n\n
Pero la nueva imprenta de ADN acelera dr\u00e1sticamente el proceso. El equipo cre\u00f3 un conjunto de 700 bloques de ADN, cada uno con 24 bases, que funcionan como piezas de tipos m\u00f3viles. Se pueden organizar en el orden deseado y luego se pueden usar para “imprimir” sus datos en hebras de ADN de plantilla. En lugar de escribir un bit por vez, esta imprenta lo acelera hasta 350 bits simult\u00e1neamente, por reacci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Para simplificar el proceso, los datos no se codifican en las letras GCAT habituales del ADN, sino en los conocidos unos y ceros del c\u00f3digo binario. En este caso, se colocaron marcadores qu\u00edmicos en algunos bloques de ADN, pero no en otros: los que ten\u00edan marcadores representaban unos y los que no, ceros.<\/p>\n\n\n\n
El equipo prob\u00f3 la t\u00e9cnica almacenando im\u00e1genes, incluidos 16.833 bits de una antigua calca china de un tigre y una foto de un panda compuesta por m\u00e1s de 252.500 bits. Despu\u00e9s de algunos ajustes, se pudo recuperar el 100% de los datos utilizando m\u00e9todos est\u00e1ndar de lectura de ADN.<\/p>\n\n\n\n
Para demostrar lo f\u00e1cil que podr\u00eda ser su uso, el equipo realiz\u00f3 un experimento con 60 personas. Los participantes utilizaron una plataforma de software llamada iDNAdrive para codificar fragmentos de texto de su elecci\u00f3n, con un total de alrededor de 5.000 bits. Los datos se leyeron con \u00e9xito con una precisi\u00f3n del 98,58%.<\/p>\n\n\n\n
El atractivo del almacenamiento de datos de ADN es claro. Por un lado, es incre\u00edblemente denso: se ha estimado que se podr\u00edan almacenar m\u00e1s de 10 mil millones de gigabytes de datos en solo 1 cm3 de ADN. Mejor a\u00fan, almacenados en las condiciones adecuadas, estos datos pueden durar miles o incluso millones de a\u00f1os, lo que los convierte en un gran sistema de archivo.<\/p>\n\n\n\n
La lectura de datos del ADN es relativamente r\u00e1pida, pero la escritura es el cuello de botella. Lo mismo podr\u00eda decirse del texto en la antig\u00fcedad, por lo que los investigadores del nuevo estudio aplicaron una soluci\u00f3n similar.<\/p>\n\n\n\n
La invenci\u00f3n de la imprenta de tipos m\u00f3viles permiti\u00f3 la producci\u00f3n masiva de los primeros textos. Los caracteres individuales en sus propios sellos peque\u00f1os se pod\u00edan organizar en grandes bloques para imprimir muchas copias r\u00e1pidamente. La inspiraci\u00f3n para la imprenta de tipos m\u00f3viles moleculares surgi\u00f3 de la forma en que nuestras propias c\u00e9lulas almacenan y procesan datos.<\/p>\n\n\n\n
Cada c\u00e9lula de su cuerpo contiene su genoma completo. Lo que diferencia a las c\u00e9lulas en varios tejidos es una capa adicional de informaci\u00f3n llamada epigenoma. Los marcadores qu\u00edmicos adjuntos indican qu\u00e9 genes deben activarse o desactivarse para permitir que las c\u00e9lulas realicen diferentes funciones. Por decirlo de otra manera, si tu cuerpo fuera una empresa, todos los empleados reciben el mismo manual, pero los diferentes departamentos (cerebro, h\u00edgado, piel, etc\u00e9tera) tienen diferentes cap\u00edtulos resaltados, por lo que las c\u00e9lulas saben la informaci\u00f3n espec\u00edfica que necesitan para hacer su trabajo.<\/p>\n\n\n\n
En la nueva imprenta de ADN, estos marcadores, o grupos metilo, contienen la informaci\u00f3n que se escribe y se vuelve a leer. Los bloques de ADN son las piezas de tipo m\u00f3vil y las hebras de ADN en blanco son el papel.<\/p>\n\n\n\n
Cuando se necesita una determinada secuencia, se seleccionan los bloques correspondientes y se colocan en soluci\u00f3n con la plantilla. Una vez all\u00ed, los bloques se unen a regiones espec\u00edficas a lo largo de la plantilla de ADN.<\/p>\n\n\n\n
Finalmente llega la tinta. Una enzima copia todos los grupos metilo de los bloques en cada parte de la plantilla de ADN. M\u00e1s tarde, un dispositivo de secuenciaci\u00f3n de nanoporos puede leer el patr\u00f3n de unos y ceros para recrear los archivos digitales almacenados.<\/p>\n\n\n\n
Debido a que los bloques se autoensamblan en la hebra de ADN de la plantilla, se escribe mucho a la vez, en lugar de poco a poco. Acelerar el proceso y hacerlo accesible a los no cient\u00edficos podr\u00eda ayudar a que el ADN se convierta en un medio viable de almacenamiento de datos.<\/p>\n\n\n\n
El art\u00edculo fue publicado en la revista Nature<\/a>.<\/p>\n\n\n\n