باحثون يطورون طريقة مبتكرة لتخزين البيانات في الحمض النووي

باحثون يطورون طريقة مبتكرة لتخزين البيانات في الحمض النووي

اعتمد الباحثون على 700 قطعة من الحمض النووي كمكونات بناء فريدة في نظام تخزينهم الجديد.

تمكّن الفريق من تخزين صور عالية الدقة واستعادتها لحيوان الباندا ورسم صيني قديم بدقة تصل إلى 97.47%. حققوا سرعة كتابة بيانات بلغت نحو 350 بِت لكل تفاعل. فقد كشفت دراسة نشرتها مجلة "نيتشر" العلمية البريطانية، إن فريقًا من الباحثين طوروا طريقة مبتكرة لتخزين البيانات الرقمية في الحمض النووي باستخدام عملية طبيعية تُعرف بـ"المثيلة"، دون الحاجة إلى تصنيع سلاسل مخصصة من الحمض النووي من البداية.

ذكرت الدراسة الحديثة أن الباحثين تمكنوا من الاستفادة من المثيلة لطباعة المعلومات مباشرة على الحمض النووي الموجود. وتُعد عملية المثيلة من التفاعلات الكيميائية التي تُضاف فيها مجموعة الميثيل إلى الحمض النووي، وتُستخدم عادةً لتنظيم نشاط الجينات. وفي العادة، يتطلب تخزين البيانات في الحمض النووي تحويل البيانات الرقمية إلى تسلسل من قواعد A وC وT وG النووية، ثم تُصنّع هذه السلاسل كيميائيًا في المختبر عبر عملية تُعرف باسم "التخليق الجديد".

مع أن تلك العملية قد شهدت تطورًا كبيرًا، فإنها تبقى بطيئة ومكلفة وعُرضة للأخطاء، مما يجعلها غير مناسبة لتخزين البيانات على نطاق واسع. وتمكّن فريق من الباحثين من جامعة بكين وعدة مؤسسات أخرى من التغلب على هذه التحديات من خلال استخدام المثيلة لإعادة كتابة الحمض النووي الموجود بنحو طبيعي. واعتمد الباحثون على 700 قطعة من الحمض النووي كمكونات بناء فريدة في نظام تخزينهم الجديد. ومن خلال تجميع هذه القطع بنحو انتقائي على قالب رئيس من الحمض النووي، تمكنوا من ترميز البيانات الرقمية، ثم إضافة إنزيمات معينة مجموعات الميثيل في مواقع محددة، لتحديد الحمض النووي بتسلسل مرغوب من 1 و0.

خلال تجاربهم، تمكّن الفريق من تخزين صور عالية الدقة واستعادتها لحيوان الباندا ورسم صيني قديم بدقة تصل إلى 97.47%، وأيضًا حققوا سرعة كتابة بيانات بلغت نحو 350 بِت لكل تفاعل، متجاوزين بذلك سرعة كتابة البيانات في آلية "التخليق الجديد". وتُعد هذه الطريقة أقل تكلفة من الناحية النظرية؛ نظرًا إلى أنها تعتمد على قوالب حمض نووي موجودة دون الحاجة إلى تصنيع قوالب جديدة.يقدم هذا الأسلوب الجديد تطورًا كبيرًا في الاستفادة من الحمض النووي كمخزن طبيعي للبيانات. ومع مزيد من التحسينات، يمكن أن تصبح أنظمة تخزين البيانات عبر المثيلة وسيلة عملية لتخزين البيانات بنحو فعال ومستدام وأقل تكلفة من تصنيع الحمض النووي من البداية. وأفاد الباحثون بأن نظام epi-bit الذي ابتكروه "يقدم إطارًا ذا إمكانات مستقبلية لتخزين المعلومات الجزيئية باستخدام وحدات جاهزة، وذلك مع بدء دخول تقنية تخزين البيانات في الحمض النووي في مرحلة التسويق".

القدس العربي

مواضيع مرتبطة

دراسة: أغلب أطفال اليوم لن يبلغوا سن الـ100

قالت دراسة علمية جديدة إن أغلب أطفال، اليوم، من غير المرجح أن يعيشوا حتى سن 100 عام،

بعد أن بترت "إسرائيل" يده..فتى غزاوي يعزف على الكمان

لم يستسلم الفتى الفلسطيني محمد أبو عيدة، بعد أن بُترت يده جراء قصف من العدو الإسرائيلي.

طفل غزّاوي مبتور الذراعين يحلم بأن يصبح طيارًا

أطفال غزة؛ مهما فعلت بهم الحرب هم أوقياء ويحلمون بالمستقبل الواعد.

كلمات مفتاحية

منوّعات علمية