martes, 17 de febrero de 2015

Crean disco duro de ADN para almacenar información por 1 millón de años

Cuando se piensa en el legado de la humanidad, el mensaje más poderoso que nosotros dejamos atrás para las futuras civilizaciones, sería seguramente una información almacenada en miles de millones de terabytes de datos. Sin embargo, los discos duros y otros dispositivos que utilizamos para almacenar toda esa información son frustrantemente vulnerables, y tienen pocas probabilidades de sobrevivir más de un par de siglos.

Afortunadamente, los científicos han construido una «cápsula de tiempo» de ADN, que es capaz de preservar la seguridad de todos nuestros datos por más de un millón de años. Y es realmente importante las implicaciones que
esto podría tener.

La idea:

Los investigadores ya sabían que el ADN era ideal para el almacenamiento de datos. En teoría, sólo 1 gramo de ADN es capaz de almacenar 455 exabytes, lo que es el equivalente a mil millones de gigabytes, y más que suficiente espacio para almacenar todos los datos actuales de Google, Facebook y el resto de datos de casi toda la Internet. 

El almacenamiento de la información en el ADN también es sorprendentemente sencillo, los investigadores sólo deben programar el par de bases A y C en el ADN como un binario "0", y los pares T y G como un '1'. Pero el equipo dirigido por Robert Grass de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich en Suiza, querían saber cuánto tiempo iba a durar estos datos.

La duración del ADN:

El ADN sin duda puede ser duradero - en 2013, los científicos lograron secuenciar el código genético de los huesos de un caballo de 700.000 años de edad. Pero tiene que ser conservado en condiciones muy específicas, de lo contrario puede cambiarse y romperse, debido a su exposición al medio ambiente. Así que el equipo de Grass decidió tratar de replicar un fósil, para ver si podría ayudar en la creación de un disco duro de ADN de larga duración.

"Al igual que esos huesos, queríamos proteger la información del ADN almacenada en una cáscara sintética de fósil", explicó Grass en un comunicado de prensa.

Cómo lo hicieron:

En ese orden, el equipo codificó (almacenó) la información de la Carta Federal Suiza de 1921 y los métodos de los teoremas mecánicos de Arquímedes, en una cadena de ADN, en un total de 83 kilobytes de datos. Luego encapsularon el ADN en pequeñas esferas de vidrio que medían alrededor de 150 nanómetros de diámetro.

Los investigadores compararon estas esferas de vidrio contra otros métodos de envasado, exponiéndolos a temperaturas de entre 60 y 70 grados centígrados - condiciones que replican la degradación química que generalmente ocurre durante cientos de años, todos hacinados en unas semanas destructivas.

Encontraron que incluso después de esta aceleración del proceso de degradación, el ADN dentro de las esferas de vidrio podría ser fácilmente extraído por medio de una solución de fluoruro, y los datos aún se podían leer. De hecho, estas envolturas de vidrio parecen funcionar muy parecido a los huesos fosilizados.

Resultados:

Con base en sus estudios, los cuales se han publicado en Angewandte Chemie, el equipo predice que los datos almacenados en el ADN podrían sobrevivir más de un millón de años si se conservan a temperaturas por debajo de -18 grados centígrados, en una instalación como la Bóveda Global de Semillas de Svalbard. También dicen que la información podría durar 2000 años, si se almacena en algún lugar menos seguro a los 10 grados centígrados - una temperatura promedio similar a la de Europa Central.

El problema y la solución:

La parte difícil de todo este proceso, es que los datos almacenados en el ADN tienen que ser leídos correctamente para que las futuras civilizaciones puedan acceder a ellos. Y a pesar de los avances en la tecnología de secuenciación, los errores todavía surgen a partir de la secuenciación del ADN.

El equipo superó esto mediante la incorporación de un método para corregir los errores dentro de las esferas de vidrio, basado en los códigos Reed-Solomon, que ayudan a los investigadores a transmitir datos a través de largas distancias. Básicamente, la información adicional se adjunta a los datos reales, para ayudar en la lectura a las personas que se encuentran en el otro extremo de un lugar. 

Esto funcionó tan bien, que incluso después de la prueba en que el ADN se había mantenido en condiciones abrasadoras y degradantes durante un mes, el equipo todavía podía leer la Carta Federal Suiza y los teoremas de Arquímedes al final del estudio.

Costo:

El otro gran problema que no es tan fácil de superar, es el hecho de que el almacenamiento de la información en el ADN sigue siendo muy caro - cuesta alrededor de 1.500 dólares codificar alrededor de 83 kilobytes de datos, como los utilizados en este estudio. Esperemos que estos costos se reduzcan a medida que mejore la escritura de la información en el ADN.

A futuro:

Una pregunta que se hace Grass, el lider del estudio, es ¿que sería lo próximo a almacenar?, "el Programa de Memoria del Mundo de la UNESCO, y Wikipedia", dice él.

Sería de alguna manera bueno pensar, que si nos borráramos a nosotros mismos de la faz de la Tierra, nuestra civilización aún podría vivir durante miles de años en forma de páginas de Wikipedia y actualizaciones de Facebook.


-DESCUBRE TU MUNDO-

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