Elektronik veri depolama sistemlerinin giderek daha verimli hale geldiğini bilsek de doğanın sunduğu en etkili araçlardan biri olan DNA, yeni bir teknolojiyle bu alanda devrim yaratmaya hazırlanıyor. Geliştirilen DNA baskı yöntemi, verileri DNA’ya depolamayı bir yazıcı kadar kolay ve hızlı hale getiriyor. DNA’da veri depolama dönemi
DNA’ya veri yazmak genelde harfleri (bazen milyarlarca) tek tek bir araya getirmek gibi son derece yavaş ilerleyen bir süreçti. Ancak bilim insanları, bu süreci hızlandıran “DNA baskı makinesi” adı verilen yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yeni teknikle 24 bazdan oluşan 700 DNA bloğu oluşturuldu. Her bir blok, bir tür hareketli harf görevi görerek, istenilen sıraya dizilip DNA şablon zincirlerine “basılarak” veriyi aktarabiliyor. Bu sistem, geleneksel yöntemlerin aksine, tek bir işlemde 350 bitlik veriyi aynı anda yazabiliyor.
Yeni sistem, DNA’nın bilindik GCAT harflerini kullanmak yerine ikili kod (1 ve 0) ile çalışıyor. Bloklara kimyasal işaretleyiciler ekleniyor; işaretli olanlar “1”, işaretlenmemiş olanlar “0” değerini temsil ediyor. Bu yaklaşım, DNA’da veri kodlamayı çok daha kolay ve anlaşılır hale getiriyor. Yapılan deneylerde 16.833 bitten oluşan bir antik Çin kaplan resminin yanı sıra 252.500 bitten oluşan bir panda fotoğrafı DNA’ya başarıyla aktarıldı ve tamamı geri okunabildi.
Veri depolama potansiyeli inanılmaz
Araştırma ekibi, teknolojinin erişilebilirliğini göstermek amacıyla 60 kişiyle bir deney gerçekleştirdi. iDNAdrive adlı bir yazılım platformunu kullanan katılımcılar, toplamda 5.000 bitlik veri kodladı. Elde edilen veriler, %98,58 doğruluk oranıyla başarıyla geri okundu. DNA’nın veri depolama potansiyeli oldukça etkileyici. Sadece 1 santimetreküp DNA’nın 10 milyar gigabayttan fazla veri depolayabileceği tahmin ediliyor. Dahası, uygun koşullarda DNA binlerce, hatta milyonlarca yıl boyunca veri saklayabiliyor.
Geliştirilen DNA yazıcı teknolojisi, eski bir yöntemden ilham alıyor: hareketli tip matbaa. Nasıl ki bu yöntem kitleler için yazılı metinlerin üretimini kolaylaştırdıysa, DNA yazıcının da veri depolamayı herkesin erişebileceği bir noktaya taşıması bekleniyor.
Teknik, insan hücrelerinin genetik bilgiyi nasıl depoladığına benzer şekilde çalışıyor. DNA üzerindeki metil grupları, genetik ifadeyi düzenleyen kimyasal işaretleyiciler olarak işlev görüyor. Araştırmacılar bu mekanizmayı, DNA bloklarını hareketli harfler, DNA şablonunu ise boş bir kâğıt gibi kullanarak yeniden tasarladı. İşin “mürekkep” kısmını ise bir enzim hallediyor. Enzim, bloklardaki tüm metil gruplarını DNA şablonunun her bir parçasına kopyalıyor. Daha sonra, bir nanopore dizileme cihazı, depolanan dijital dosyaları yeniden oluşturmak için birler ve sıfırlardan oluşan deseni okuyabiliyor.
Araştırmaya göre çok sayıda yazma işlemi parça parça değil, bir kerede gerçekleştiriliyor. Sonuç olarak, sürecin hızlandırılması ve bilim insanı olmayanlar için erişilebilir hale getirilmesi, DNA’nın uygulanabilir bir veri depolama ortamı haline gelmesine yardımcı olabilir.
