Poznato je da se DNK može koristiti za pouzdano pohranjivanje ogromnih količina digitalnih podataka. Međutim, problem je kako dohvatiti ili manipulirati specifičnim podacima ugrađenim u te molekule. No, sada su francuski i japanski znanstvenici razvili novu tehnologiju, baziranu na enzimima, kojom bi se mogle prevladati ove tehničke prepreke. Njihovo istraživanje nedavno je objavljeno u časopisu Nature.

Održiva alternativa

Ako se drži podalje od vode, zraka i svjetla, DNK se može sačuvati stotinama tisuća godina, bez unosa energije. A pohranjen u kapsuli promjera nekoliko centimetara, može sadržavati do 500 terabajta digitalnih podataka. 

Očekuje se da će do 2025. ukupna količina digitalnih podataka koje generiraju ljudi dosegnuti 175 zetabajta. Budući da su trenutni mediji za pohranu relativno glomazni, krhki i energetski intenzivni, DNK bi mogla pružiti održivu alternativu jer može sadržavati sve postojeće podatke unutar prostora veličine kutije za cipele. 

Enzimi i umjetni neuroni

Priroda je nedvojbeno razvila najbolju metodu za masovnu pohranu podataka: DNK koji se koristi za pohranu digitalnih podataka prevođenjem binarnih (0 ili 1) vrijednosti u jedno od četiri različita "slova" DNK (A, T, C ili G). Pitanje je samo kako pretraživati ​​bazu podataka kodiranih u DNK? I kako računati bez prethodnog pretvaranja tih podataka u elektronički oblik?

Tim su se pitanjima pozabavili istraživači laboratorija LIMMS u Japanu i Gulliver u Francuskoj koji su koristilii enzime, umjetne neurone i neuronske mreže za izravne operacije na DNK podacima.

Dva sloja

Istraživači su iskoristili reakcije triju enzima za dizajn kemijskih "neurona" koji reproduciraju mrežnu arhitekturu i sposobnost za složene izračune koje pokazuju pravi neuroni. Njihovi kemijski neuroni mogu izvršiti izračune s podacima o lancima DNK i izraziti rezultate kao fluorescentne signale.

Kako bi poboljšali izračune, istraživači su sastavili dva sloja umjetnih neurona, a preciznost je dodatno poboljšana mikrofluidnom minijaturizacijom reakcija. Otkrića francuskih biokemičara i japanskih mikrofluidičnih inženjera mogla bi omogućiti bolji uvid u neke bolesti i manipulaciju ogromnim bazama podataka kodiranih DNK.