Quinta-feira, 24 de janeiro
de 2013
Dados para sempre
Que o DNA é um mecanismo eficiente para
armazenar dados, os próprios seres vivos o demonstram.
Já existem equipamentos para ler as informações
do DNA, e mais recentemente se demonstrou que pode ser possível ler os dados
gravados em moléculas DNA até de fósseis com milhões de anos.
Isso é muito promissor para o armazenamento de
dados de longo prazo, uma vez que um disco rígido ou um CD não duram mais do
que uma década - o meio de armazenamento digital mais
confiável atualmente são as fitas magnéticas, que prometem durar cerca de um
século.
Além disso, moléculas de DNA são extremamente
pequenas, o que está de acordo com a tendência constante de miniaturização.
Ou seja, gravar dados em DNA parece ser uma boa
ideia na maioria dos enfoques adotados - será um dado
apenas para leitura, mas a intenção não é substituir as memórias de computador,
mas criar um meio de armazenar os dados digitais a longo prazo.
Algoritmo genético
O problema é que ainda não havia uma forma de
gravar dados de forma confiável em moléculas de DNA.
Há dois problemas na hora de passar os dados
para as moléculas de DNA.
O primeiro é que atualmente só se consegue
fabricar moléculas de DNA em fitas muito curtas.
O segundo é que a escrita sai cheia de erros,
particularmente quando é necessário repetir a mesma letra.
Entram então na história Nick Goldman e Ewan
Birney, do Laboratório Europeu de Biologia Molecular (EMBL), que idealizaram um algoritmo de gravação dos
dados no momento da sintetização do DNA que evita os erros.
"Nós sabíamos que precisávamos fazer um
código usando apenas fitas curtas de DNA, e fazer isso de forma a criar uma
repetição da mesma letra seria impossível.
Então pensamos, vamos quebrar o código em
porções de fragmentos que se sobreponham, indo nas duas direções," explicou Birney.
A técnica consiste em indexar as informações,
onde os índices indicam onde qual fragmento se encaixa na informação total, e
garantir que nenhum fragmento tenha repetições - tão logo surge a necessidade
de gravar uma repetição da mesma letra, passa-se para um novo fragmento e
grava-se essa informação no índice.
A técnica consiste em indexar as informações,
onde os índices indicam onde qual fragmento se encaixa na informação total, e
garantir que nenhum fragmento tenha repetições. [Imagem:
Goldman et al./Nature]
Poeira de dados
Os pesquisadores então pegaram um arquivo MP3
com o discurso "I Have a Dream", de Martin Luther King, um
arquivo JPG contendo a foto do instituto onde trabalham, um PDF do artigo de
Watson e Crick que relatou a descoberta da estrutura do DNA e um arquivo TXT
contendo todos os sonetos de Shakespeare - tudo foi enviado por email para a
empresa Agilent Technologies, que disponibilizou seus serviços para sintetizar
as moléculas de DNA seguindo o algoritmo de Goldman e Birney.
"Nós baixamos os arquivos e os usamos para
sintetizar centenas de milhares de pedaços de DNA - o resultado se parece com
um pequeno montinho de poeira," disse Emily Leproust, da Agilent, que também
figura como coautora do artigo científico que descreve o experimento.
Ao pegar seu montinho de poeira de volta, os
pesquisadores conseguiram ler todas as informações gravadas com 100% de
precisão.
Desafios
Há muitos desafios a serem vencidos antes que o
armazenamento de dados em moléculas de DNA possa se tornar prático para uso
diário.
Tanto a gravação quanto a leitura são processos
lentos e caros, que ainda precisam de aperfeiçoamento e, sobretudo, automatização.
Mas a demonstração, ao lado de vários outros
experimentos similares realizados ao longo dos últimos anos, mostra que pode
ser possível armazenar todas as águas do "dilúvio
de dados" de forma duradoura e que não exija qualquer
tipo de manutenção.
FONTE: SITE INOVAÇÃO TECNOLOGICA
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