«Биокомпьютер» на базе ДНК научили решать судоку и хранить данные миллионы лет
Ученые из Университета Северной Каролины разработали новое вещество, при помощи которого они надеются обеспечить сохранность ДНК для использования ее в качестве базы «биологического компьютера». ДНК обладает внушительной емкостью — всего одна клетка может содержать в себе 800 Мб данных. Вырастить в лаборатории биомассу, которая могла бы стать самым большим хранилищем информации в мире, уже тоже не сложно. Но ДНК весьма уязвима, особенно при постоянном взаимодействии с ней.
Новое вещество получило название «дендроколлоид», это полимерная структура в виде центрального «ствола» и ответвляющихся от него нановолокон. Она служит каркасом, на котором безопасно размещается ДНК, причем морфология структуры такова, что она обладает огромной площадью поверхности. Благодаря этому не нужно жертвовать плотностью хранения данных и она достигает 10 петабайт на кубический сантиметр.
Для долгосрочного хранения данных ДНК подвергается высушиванию, а для работы с ней проводят регидратацию. ДНК без защиты выдерживает до 60 таких циклов, а с дендроколлоидной защитой — уже 170. При температуре 4℃ период полураспада молекулы составит 6 тыс. лет, а при заморозке до -18℃ — до 2 млн лет.
Помимо сохранности ДНК ученые работают и над методами управления ею — например, учатся копировать, записывать и удалять данные при помощи РНК для имитации работы жесткого диска. Управление с помощью ферментов позволяет реализовать в ДНК простейшие вычисления. В частности, ученым уже удалось научить эту систему решать некоторые шахматные задачи и разгадывать судоку.
