Todos los datos del mundo entrarían en una taza de ADN

El ADN podría ser un sistema muy prometedor para almacenar datos digitales, pero el desarrollo de esta tecnología aún tiene varios escollos que resolver. ¿Cuáles son?

ADN
MIT News. Small icons courtesy of the researchers.

Actualmente, en nuestro planeta se almacenan unos diez billones de gigabytes de datos digitales, una cifra que sigue creciendo pues cada día los humanos generamos correos electrónicos, fotos, tuits y otros archivos digitales que siguen sumando. Gran parte de estos datos se almacenan en los centros de datos de exabytes (un exabyte equivale a mil millones de gigabytes), unas enormes instalaciones que pueden tener el tamaño de varios campos de fútbol y cuyo coste y mantenimiento cuesta muchísimo dinero.

Desde hace años, muchos científicos manejan la idea de usar otro centro alternativo de almacenaje, nada más y nada menos que ADN. A fin de cuentas, esta molécula evolucionó precisamente para contener cantidades masivas de información a muy alta densidad. Y, según el profesor de ingeniería biológica del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT ) Mark Bathe, una taza de café llena de ADN podría, teóricamente, ser capaz de almacenar todos los datos del mundo.

"Necesitamos nuevas soluciones para almacenar estas enormes cantidades de datos que el mundo está acumulando, especialmente los datos de archivo", explica el experto. "El ADN es mil veces más denso que la memoria flash, y otra propiedad es que, una vez que se fabrica el polímero de ADN, no consume energía. Puedes escribir el ADN y luego almacenarlo para siempre".

Los científicos ya han demostrado que pueden codificar imágenes y páginas de texto como ADN. Sin embargo, también se necesitará una manera fácil de seleccionar el archivo deseado de una mezcla de muchos fragmentos de ADN, y este es el principal escollo.

Bathe y sus colegas han demostrado una forma de hacerlo en un artículo que se publica en la revista Nature Materials: la idea es encapsular cada archivo de datos en una partícula de sílice de seis micrómetros, que está etiquetada con secuencias cortas de ADN que revelan el contenido y funcionaría como un código de barras. Con este enfoque, los investigadores demostraron que podían extraer con precisión imágenes individuales almacenadas como secuencias de ADN de un conjunto de 20 imágenes. Dada la cantidad de posibles etiquetas que podrían usarse, este enfoque podría escalar hasta 1020 archivos.

Para sus códigos de barras, los investigadores utilizaron secuencias de ADN monocatenario de una biblioteca de 100 000 secuencias, cada una de aproximadamente 25 nucleótidos de longitud, desarrollada por Stephen Elledge, profesor de genética y medicina en la Escuela de Medicina de Harvard. Si se colocan dos de estas etiquetas en cada archivo, se pueden etiquetar de forma personalizada 1010 (10 mil millones) archivos diferentes, y con cuatro etiquetas en cada uno, se pueden etiquetar 1020 archivos de forma única.

Bathe prevé que este tipo de encapsulación de ADN podría ser útil para almacenar datos "fríos", es decir, datos que se guardan en un archivo y no se accede a ellos con mucha frecuencia. Su laboratorio está desarrollando tecnología para el almacenamiento de ADN a largo plazo, tanto para el almacenamiento de datos de ADN a largo plazo, como para muestras clínicas y otras muestras de ADN preexistentes a corto plazo. "Si bien puede pasar un tiempo antes de que el ADN sea viable como medio de almacenamiento de datos, hoy en día ya existe una necesidad urgente de soluciones de almacenamiento masivo y de bajo costo para muestras preexistentes de ADN y ARN de pruebas Covid-19, secuenciación genómica humana y otros áreas de la genómica", concluye el experto.

 

 

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