Archiviazione digitale nel DNA, ottenuto accesso casuale

Un altro passo avanti sembra essere stato fatto da un gruppo di ricercatori del Molecular Information Systems Laboratory (MISL) riguardo la possibilità di archiviare dati digitali nel DNA. Nello specifico i ricercatori sono riusciti ad archiviare 200 MB di dati in un pezzo di DNA sintetico con un sistema d’accesso casuale, sistema che permette il recupero selettivo di singoli file. Questi ultimi sono stati codificati in più di 13 milioni di oligonucleotidi di DNA.

La memorizzazione di dati digitali nel DNA, che fino a qualche anno fa rappresentava solo qualcosa di fantascientifico o di raggiungibile solo fra secoli, sta diventando sempre più oggetto di ricerche e studi da parte di gruppi di scienziati in tutto il mondo. Il vantaggio del DNA utilizzato come archivio digitale sta nel fatto che esso può arrivare a stipare oltre un exabyte (oltre 1 miliardo di gigabyte) in un millimetro cubico.

La difficoltà sta nel fatto che i dati devono essere convertiti digitalmente (sostanzialmente in 0 e 1) utilizzando le molecole del DNA principali: adenina, timina, citosina e guanina. Senza un accesso casuale, infatti, per rintracciare un dato e poterlo leggere si deve ricodificare l’intera sequenza di DNA; questo è comunque solo una delle tante difficoltà.
Questo nuovo gruppo di ricercatori, il cui studio è stato pubblicato su Nature Biotechnology, dichiara invece di aver progettato un sistema con accesso casuale tramite un nuovo algoritmo che decodifica e ripristina anche i singoli file in maniera più efficiente.

Secondo Sergey Yekhanin, uno dei ricercatori coinvolti nel progetto, questo studio “riduce lo sforzo, sia nella capacità di sequenziamento che nell’elaborazione, per recuperare completamente le informazioni memorizzate nel DNA. Per quest’ultimo, abbiamo ideato nuovi algoritmi che sono più tolleranti agli errori nella scrittura e nella lettura di sequenze di DNA per ridurre al minimo lo sforzo nel recuperare queste informazioni.”
Secondo la squadra di ricercatori, lo storage nel DNA risulterà un giorno effettivamente praticabile come qualsiasi altro sistema di storage, anche perché i costi continuano a diminuire. In futuro si potranno utilizzare pool di DNA fisicamente isolati contenenti diversi terabyte ciascuno.