De DNA-gegevensopslagmachine ter grootte van een schoolbus

Concepttekening van DNA-gegevensopslagmachine Met dank aan CATALOG

In een wereld die overspoeld wordt met gegevens, is DNA een enorm compacte manier om het op te slaan. De gegevens op elke iPhone, pc en serverrack op de planeet kunnen bijvoorbeeld passen in de genetische letters van een jacuzzi. Het is ook ongelooflijk duurzaam: DNA kan duizenden jaren meegaan zolang het relatief koel en droog wordt gehouden.

Nu heeft een van de jonge startups in de industrie plannen onthuld voor zijn prototype-opslagapparaat: een kolossale machine ter grootte van een schoolbus die op een dag films of gegevensarchieven zou kunnen omzetten in onzichtbare stukjes DNA. Het apparaat wordt gebouwd door Catalog Technologies samen met het Britse bedrijf Cambridge Consultants, werd vandaag aangekondigd.

Onderzoekers staan ​​voor een gedeeltelijk voltooid prototype van een machine voor het opslaan van DNA-gegevens in Boston. CATALOGUS

Verschillende teams hebben al laten zien dat het mogelijk is om GIF's, boeken, cadeaubonnen , en andere gegevens in DNA en haal deze bestanden vervolgens op.

Het probleem is dat het omzetten van bits in de As, G's, C's en T's van de genetische code traag is, en het is een moeizaam proces om de gegevens op te halen. De kosten voor het maken van op maat gemaakt DNA zijn ook hoog, bijna een miljoen dollar om een ​​paar dvd's met hoge resolutie op te slaan.

Catalogus beweert dat het systeem goedkoper is. In plaats van unieke DNA-strengen te synthetiseren, omvat het proces het combineren van goedkope, korte, vooraf gemaakte DNA-strengen tot langere stukjes DNA die informatie bevatten.

Hyunjun Park, CEO en medeoprichter van Catalogus, vergelijkt het proces met de manier waarop metalen letters worden gecombineerd tot woorden op een ouderwetse drukpers.

De bedrijven gaven een glimp van hun machine om MIT Technology Review , inclusief een weergave (hierboven weergegeven) van hoe het inlooplab eruit zal zien en een foto van ingenieurs die een prototype uitrusten.

Volgens Park zal begin volgend jaar één prototypemachine worden voltooid die in staat zal zijn om één terabit aan gegevens per dag in DNA te schrijven. Dat is ongeveer net zoveel data als er op een laptop past. Nog steeds niet genoeg, maar het is groter dan wat ooit is gedaan, zegt hij.

Een echt commercieel systeem - een enkele machine of een groep ervan die een petabit aan gegevens per dag kan opslaan - zal pas in 2021 klaar zijn, zegt Park.

En laten we eerlijk zijn, dit ding is enorm. Het is geen flashstation. De weergave toont een deur en ruimte genoeg binnen voor een paar technici. Binnenin zullen honderd zakken of flessen kant-en-klaar DNA moeten zijn en vervolgens een geautomatiseerd laboratorium om de strengen samen te mengen en miljarden reacties uit te voeren. Je zult ook een DNA-sequencing-machine moeten inknijpen - misschien een paar - om de gegevens op te halen. De weergave herinnert aan ENIAC, de vroege computer die in de jaren veertig werd gebouwd aan de Universiteit van Pennsylvania, die gloeide met meer dan 18.000 vacuümbuizen en een grote kamer vulde.

Dit is de allereerste ooit. Het kan krimpen, maar we zijn die uitdaging nog niet aangegaan, zegt Richard Hammond, hoofd synthetische biologie bij Cambridge Consultants, dat technische projecten op maat op zich neemt.

Catalogus, die deze zomer $ 9 miljoen aan durfkapitaal ophaalde, zal de machines in eerste instantie niet verkopen. In plaats daarvan is het bedrijf van plan om partners toe te staan ​​om, wanneer het enige prototype-apparaat klaar is, uit te proberen om bestanden in DNA op te slaan als een service, hoewel Park niet zegt of er al zijn aangemeld.

Omdat het zo lang duurt om bits in DNA te veranderen en de informatie er weer uit te krijgen, verwacht geen DNA-gegevensopslag op je telefoon. In plaats daarvan zou de techniek de langdurige archiefopslag op magnetische banden kunnen vervangen.

Catalogus doet geheimzinnig over zijn aanpak, waardoor andere wetenschappers zeggen dat ze niet kunnen beoordelen of het logisch is. Victor V. Zhirnov van de Semiconductor Research Corporation in Durham, North Carolina, die de ontwikkelingen op het gebied van DNA-opslag volgt, zegt dat het bibliotheekidee van het bedrijf in theorie economisch levensvatbaar is.

Door dit te doen, hoeven ze geen nieuw DNA te synthetiseren voor elk nieuw stukje informatie om op te slaan, maar hoeven ze alleen maar hun geprefabriceerde DNA te remixen, voegt hij eraan toe.

Catalogus is niet het enige bedrijf dat DNA-opslag wil opschalen. Luis Ceze, van de Universiteit van Washington, werkt samen met Microsoft, dat ook plannen heeft voor een commercieel DNA-gegevensopslagsysteem en het proces ook wil automatiseren.

Beide groepen zijn in de running voor fondsen van IARPA, de onderzoeksorganisatie van Amerikaanse inlichtingendiensten, die: in mei 2018 zei dat het miljoenen aan contracten zou uitdelen voor manieren om gegevens op te slaan in biologische moleculen.

zich verstoppen