L; A DNS, komoly út az milliárdos adataink tárolására - Sciences et Avenir

Az évente globálisan generált adatok mennyisége megdöbbentő. Ezenkívül a legnagyobb tömörségű tárolás is nagy kihívást jelent. A biológiai molekulák nyomon követése, különös tekintettel a genetikai információinkat tartalmazó DNS-re, mindent forradalmasíthat.

milliárdos

DNS-molekulák a kémcsövekben.

Információk tárolása a DNS-en: az ötlet nem új keletű. De az akadályok apránként csökkennek. Ennek első lépése a DNS hatékony és alacsonyabb költségű szintetizálása. Nagy a tét a feltalálók számára, mint például Sylvain Gariel, a start-up DNA Script társszerzője és az MIT Review által választott 2017. évi fiatal francia újító. Fogalma? Javasoljon új megközelítést a DNS előállításához. Magyarázatok.

A négy nitrogén-bázissal átírt digitális adatok

A digitális információ tárolása a DNS-molekulán az 1960-as évekig nyúlik vissza, de csak 2013-ban mutatták be a LEBM-Európai Bioinformatikai Intézet kutatói, hogy ez lehetséges. Ennek a molekulának meglehetősen logikus felhasználása - elvégre ez információk tárolására szolgál (igaz, genetika). Itt a digitális adatokat új kódokká írják át, a DNS-molekulát alkotó négy nitrogén-bázissal (A, C, T és G). A tárolt információ ezután visszakereshető a DNS szekvenálásával, azaz beolvasásával. A kódolás teljesen automatizált, szoftveren keresztül. A múltban korlátozó tényező volt az olvasás, a 2000-es évek óta új, hatékony és olcsó technológiával.

"Ma az emberi genom, azaz 3 milliárd nukleotid szekvenálása (a szerkesztő megjegyzése: a DNS-molekula alapvető eleme, amely többek között a 4 nitrogénbázis egyikéből áll) körülbelül 1000 dollárba kerül" - magyarázza Sylvain Gariel. Megértjük, hogy ami ma kulcsfontosságú, az az említett molekula előállítása. És ott fáj. A DNS-szál létrehozása időbe telik és drága. Mivel minden nukleotidot egyenként kell hozzáadni a kémiai reakcióknak köszönhetően. Sajnos úgy tűnik, hogy ennek a szintézisnek nincs lendülete a fejlesztésre. "A DNS kémiai szintézisét az utóbbi évtizedekben a lehető legnagyobb mértékben optimalizálták. Mindent elvégeztünk az alapkutatásban, és ez nem fog tovább javulni" - erősíti meg Jean-François Lutz, a CNRS Precíziós Makromolekuláris Kémia laboratóriumának kutatási igazgatója.

Enzim Tamers

Sylvain Gariel, Thomas Ybert és Xavier Godron, a DNS Script három alapítójának ötlete az, hogy biológiai katalizátort - enzimet - használjon a szintézisreakció végrehajtására. "A kémiai módszer cseréje az enzimatikus módszerrel az 1980-as évek óta gondolkodásmód. Az emberek már megpróbálták, de az enzimek kezelése bonyolult" - magyarázza Sylvain Gariel. Bizonyos értelemben meg kell szelídíteni őket, hogy ellenőrizni tudják az addíciós folyamatot, vagyis egy jól meghatározott (és nem egy másik) nukleotid hozzáadását.