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Novedades en bioinformática

ADN como disco duro

Los científicos del Instituto Europeo de Bioinformática (IEB), en Inglaterra, demostraron que es posible guardar información en moléculas de ADN, esto tornaría al ADN en el disco duro del futuro.Para probar esta hipótesis los investigadores , codificaron un artículo científico, una fotografía , sonetos de Shakespeare y extractos del discurso de Martin Luther King “Tengo un sueño” al lenguaje del ADN, y se observó que a continuación la información fue leída con total precisión.

ADN disco duro que no requiere electricidad

El ADN tiene la propiedad que si se mantiene en un lugar fresco, seco y preferentemente oscuro puede conservarse por miles de años; además el ADN no requiere el uso de electricidad para almacenar información. Según estos investigadores el almacenar información en el ADN sería muy útil en especial para el caso de documentos históricos y registros oficiales, ya que este tipo de información no suele consultarse cotidianamente, pero es muy importante su conservación.

A diferencia de otros medios de almacenamiento como los actuales discos duros, una biblioteca molecular no exige un mantenimiento constante. Además, debido a la universalidad del ADN no debería de enfrentar problemas de compatibilidad con versiones anteriores, ya que siempre existirá la tecnología necesaria para leer el ADN, mientras la vida siga existiendo. Sin embargo, esta no es la primera vez que se emplea la molécula de ADN para codificar el mismo tipo de información que se almacena en las computadoras. A modo de ejemplo, en el 2012 científicos norteamericanos publicaron en la revista Science los resultados de un experimento, donde fue transcrito un libro al lenguaje molecular.

¿Cómo funciona el ADN como disco duro?

La molécula de ADN es un código de 4 letras que corresponden a 4 nucleótidos (A-T-C-G) donde se codifican las distintas proteínas y moléculas. El sistema desarrollado emplea esas 4 letras.
En el actual código binario para copiar un archivo digital, los dígitos binarios (0 y 1) que normalmente representan la información en un disco duro, tienen que ser traducidos al código del computador. En este caso una máquina de síntesis de ADN estándar produce en serie la secuencia correspondiente. Sin embargo, no sería sólo una gran y larga molécula de ADN, sino que se trata de múltiples copias de fragmentos superpuestos, donde cada fragmento contiene detalles de indexación que identifican en qué lugar se almacena dicha secuencia. En este caso se genera una redundancia en el sistema, tal cual como ocurre en el sistema biológico, que hace que la información permanezca hasta en el caso que algunos fragmentos se dañaran. Luego, el mismo equipo que se emplea en los laboratorios de biología molecular para leer la secuencia de ADN de los organismos se emplearía para extraer la información, a la que se puede acceder a través de una pantalla de computadora.

En estos experimentos se codificó un fragmento de 26 segundos del discurso de Martin Luther King contra el racismo, una foto del IEB en formato “jpg”, el documento de Crick y Watson donde describe la estructura del ADN en formato “pdf”, un archivo que contiene todos los sonetos de Shakespeare en “txt”, y un documento acerca el sistema de codificación. La información codificada ocupaba el equivalente a 760 KB, siendo el tamaño de la molécula de ADN que contiene toda esta información de tamaño ultra-microscópico. Sin embargo, según Nick Goldman, científico y miembro del equipo que efectuó estos experimento, la molécula de ADN es un medio de almacenamiento increíblemente denso ya que: “Un gramo de ADN tiene la capacidad de almacenar alrededor de dos petabytes de datos, el equivalente a tres millones de discos (CDs)”.
Si bien usar este tipo de codificación aún es muy costoso, en el futuro es posible que nuestro disco duro de almacenamiento de información sea la molécula de ADN.

Fuente: Towards practical, high-capacity, low-maintenance information storage in synthesized DNA. Nick Goldman,Paul Bertone, Siyuan Chen, Christophe Dessimoz, Emily M. LeProust, Botond Sipos and Ewan Birney. Nature, 23 January 2013.

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