DNA, Küçük Bir Sabit Diske Dönüştürüldü

İnsan vücudu, DNA içinde saklanmış büyük miktarda bilgi ile dolu ve veri depolamada son derece verimli. Hatta insan vücudunun veri depolamada, mevcut veri depolama çözümlerinden milyonlarca kat daha verimli olduğu ifade ediliyor. Şimdi ise Northwestern Üniversitesi araştırmacıları, dünyadaki her sabit diskten kurtulabileceğimizi ve tüm bu verileri yalnızca birkaç yüz kilo DNA kullanarak depolayabileceğimizi söylüyor.

DNA’nın veri depolamadaki verimliliği, birçok araştırmacıyı yeni nesil dijital depolama için biyoalgılama ve biyokayıt teknolojisi için potansiyel atılımlar aramaya yöneltmiş durumda. Şimdiye kadar veri depolama için DNA kullanmaya çalışan ekipler, teknolojinin ölçeklenmesini engelleyen önemli verimsizliklerin üstesinden gelemedi. Northwestern Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, benzer bir teknoloji için gereken saatler veya günlere karşılık tamamlanması yalnızca dakikalara ihtiyaç duyan bir yöntem önerdiler.

Araştırmacıların buluşu, DNA’yı sentezleyen ve hızla değişen çevresel sinyallerin doğrudan DNA dizilerine kaydedilmesine izin veren yeni bir enzimatik sistem olarak karşımıza çıkıyor. Makalenin kıdemli yazarı Northwestern mühendislik profesörü Keith E.J. Tyo, atılımın beyindeki nöronların çalışılma ve kaydedilme şeklini değiştirebileceğine inanıyor.

Tyo ve ekibi, DNA’yı sıfırdan yazabilmek istedi. Tyo ve ekibinin geliştirdiği yeni yöntemde doğrudan manipüle edilebilen DNA’yı sentezlemek için bir enzim kullanarak DNA’ya bilgi yazıyor. Ek olarak enzim, protein ekspresyonunun önceden yapılmasına izin vererek sürekli olarak saklanan bilgilere izin veriyor.

Ekibin çalışmaları için varsaydığı yönteme Yerel Çevresel Sinyaller için Tdt veya TURTLES kullanılarak Zamana Duyarlı Şablonsuz Kayıt deniyor. İşlem, bir şablonu kopyalamak yerine tamamen yeni DNA sentezleyebiliyor ve bu da daha hızlı ve daha yüksek çözünürlüklü kayıt sağlıyor. DNA polimeraz bazlar eklemeye devam ediyor ve yaptığı gibi çevresel değişiklikler DNA polimerazın sentezlediği bileşimi etkilediği için veriler dakikalar içinde genetik koda kaydediliyor.

Yeni süreç, beyni inceleyen bilim insanlarının beyindeki tüm hücrelerin içine kayıt cihazları yerleştirmesine izin vererek beynin içindeki uyaranlara verilen yanıtların tek hücreli çözünürlükle haritalanmasını sağlayacak. Bilim insanları, TURTLES sisteminin yalnızca bir olay meydana geldiğinde okunması gereken uzun vadeli arşiv veri uygulamaları için iyi olabileceğine inanmakta.