Ancora un nuovo studio per quanto riguarda l’archiviazione dei dati digitali nel DNA rappresenta un piccolo passo avanti verso questa tecnologia che solo pochissimi anni fa poteva apparire solo nei film di fantascienza. Stavolta sono i ricercatori dell’Università Statale della Carolina del Nord ad aver sviluppato quello che viene definito nel comunicato stampa come “un approccio fondamentalmente nuovo ai sistemi di archiviazione dei dati del DNA”.
Gran parte degli approcci per memorizzare i dati in nel DNA attualmente sono basati sulla reazione a catena della polimerasi (PCR) per l’accesso ai file. Si tratta di una tecnica abbastanza efficiente ma che presenta delle a “sfide significative”, come spiega Albert Keung, uno degli autori dello studio.
Il sistema che lui e i suoi colleghi hanno sviluppato, denominato Dynamic Operations and Reusable Information Storage (DORIS), non si basa sulla PCR ma usa il DNA doppio filamento come sequenza legante.
I sistemi archiviazione dati nel DNA, infatti, debbono usare sequenze di DNA, denominate sequenze eleganti il primer, che vengono applicate alle estremità dei filamenti di DNA che memorizzano le informazioni. Quando si vuole recuperare quel tale dato, si recuperano i filamenti di DNA che decifrano quella sequenza. Un processo che tra l’altro aumenta anche il livello di temperatura del materiale genetico immagazzinato.
L’approccio di DORIS è diverso. Mentre il metodo “tradizionali “si basa su fluttuazioni di temperatura per la “strappare” il DNA onde identificare le sequenze di leganti il primer rilevante, l’utilizzo di una sporgenza a singolo filamento permette ad DORIS di trovare queste sequenze senza andare a disturbare il DNA a doppio filamento.
“In altre parole, DORIS può lavorare a temperatura ambiente, rendendo molto più fattibile lo sviluppo di tecnologie di gestione dei dati sul DNA che sono praticabili in scenari del mondo reale”, spiega James Tuck, professore di ingegneria informatica e altro autore dello studio.
Tra i vantaggi ottenuti c’è un aumento della densità delle informazioni archiviabili e un ridimensionamento dei database.
“Abbiamo sviluppato un prototipo funzionale di DORIS, quindi sappiamo che funziona”, spiega ancora Keung. “Ora siamo interessati a ridimensionarlo, accelerarlo e inserirlo in un dispositivo che automatizza il processo, rendendolo facile da usare.”
Approfondimenti
- New Approach to DNA Data Storage Makes System More Dynamic, Scalable | NC State News (IA)
- Dynamic and scalable DNA-based information storage | Nature Communications (IA) (DOI: 10.1038/s41467-020-16797-2)
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