วิธีการพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับโมเลกุลดีเอ็นเอ

วิธีการพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับโมเลกุลดีเอ็นเอ
วิธีการพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับโมเลกุลดีเอ็นเอ

วีดีโอ: วิธีการพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับโมเลกุลดีเอ็นเอ

วีดีโอ: วิธีการพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับโมเลกุลดีเอ็นเอ
วีดีโอ: การถอดรหัส และ การแปลรหัส พันธุกรรม (DNA transcription and translation) 2024, เมษายน
Anonim

โปรเซสเซอร์และไมโครเซอร์กิตที่ทันสมัยนั้นใช้ซิลิกอน แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่ากำลังประมวลผลของโปรเซสเซอร์กำลังเติบโต แต่ก็ถูกจำกัดด้วยความสามารถของวัสดุนี้ ไม่ช้าก็เร็วนักวิทยาศาสตร์ก็จะเข้าใกล้จุดที่การเติบโตต่อไปจะเป็นไปไม่ได้ วัสดุที่มีแนวโน้มมากขึ้นสำหรับการสร้างไมโครเซอร์กิตและโปรเซสเซอร์คือโมเลกุลดีเอ็นเอ 1 ซม. 3 สามารถเก็บโมเลกุลได้มากเท่าที่จำเป็นเพื่อเก็บข้อมูล 10 TB

วิธีการพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับโมเลกุลดีเอ็นเอ
วิธีการพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับโมเลกุลดีเอ็นเอ

นักวิทยาศาสตร์จากประเทศต่างๆ กำลังมองหาโอกาสที่จะใช้ความสามารถมหาศาลของโมเลกุลดีเอ็นเอเพื่อผลประโยชน์ของมนุษย์ ในปี 2010 กลุ่มวิจัยของนักชีววิทยา Craig Venter ประสบความสำเร็จครั้งแรกซึ่งสามารถเข้ารหัสลายน้ำในยีนของแบคทีเรียสังเคราะห์ซึ่งมีขนาด 7920 บิต

ในปี 2012 บันทึกนี้ถูกทำลายโดยนักวิทยาศาสตร์ของฮาร์วาร์ดที่นำโดยจอร์จ เชิร์ช พวกเขาเขียนหนังสือทั้งเล่ม 53,400 คำเกี่ยวกับโมเลกุลดีเอ็นเอ โดยมี 11 ภาพและโปรแกรม JavaScript (จำนวนข้อมูลทั้งหมด 5.27 ล้านบิต) นักพัฒนาจึงใช้โมเลกุลสังเคราะห์ทางเคมีเพื่อความปลอดภัยของข้อมูล เซลล์ที่มีชีวิตไม่เหมาะกับสิ่งนี้ เนื่องจากพวกมันสามารถกำจัดเศษบางส่วนออกได้เอง

ข้อมูลทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นบล็อคข้อมูล 96 บิต ที่อยู่ของบิตสตรีมมีความยาว 19 อักขระ มี 54,898 บล็อกดังกล่าวในหนังสือ และแต่ละบล็อคถูกบันทึกไว้ใน DNA แยก บล็อกทั้งหมดถูกแยกออกจากกันทางร่างกาย

ผู้เชี่ยวชาญต้องสร้างระบบเข้ารหัสดิจิทัลของตนเอง (กรดอะมิโนบางตัวถูกนับเป็นศูนย์ และบางตัวเป็นศูนย์) เนื่องจากระบบที่มีอยู่ไม่สอดคล้องไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ลอจิกไบนารีถูกนำมาใช้ ซึ่งประกอบด้วยสองสถานะ และในโมเลกุลดีเอ็นเอมีสี่เบสที่เชื่อมโยงกันเป็นสายโซ่: อะดีนีน (A), กัวนีน (G), ไซโตซีน (C) และไทมีน (T)

ข้อมูลเกี่ยวกับโมเลกุลดีเอ็นเอสามารถเก็บไว้ได้นานถึงหลายพันปี แม้จะมีข้อดีที่ชัดเจนของโมเลกุลดีเอ็นเอ แต่ "การ์ดหน่วยความจำ" ทางชีวภาพเหล่านี้มีข้อเสียมากมาย ปัญหาหลักอยู่ที่ความสามารถในการถอดรหัสข้อมูลที่เก็บไว้และ "อ่าน" ข้อความ ผลลัพธ์ของกลุ่มฮาร์วาร์ดนั้นยอดเยี่ยม: มีข้อผิดพลาดเพียงสองข้อในไฟล์ 5.27 เมกะบิต