Lunar bibliotek for at inkludere fotos, bøger gemt i DNA

Folk, der har indsendt billeder til #MemoriesInDNA-projektet, har udvalgt billeder af familiemedlemmer, yndlingssteder og velsmagende mad, der vil blive bevaret i årevis i form af syntetisk DNA. Nu er denne samling - som i øjeblikket indeholder mere end 3, 000 billeder og vokser stadig - vil være på vej til den endelige grænse:rummet.

Arch Mission Foundation, som skaber arkiver, der kan overleve i lang tid i rummet, meddelte i dag, at det vil samarbejde med forskere ved University of Washington, Microsoft og Twist Bioscience vil inkludere medier lagret i DNA i sin nyeste forsendelse, som er bestemt til at gå til månen om mindre end to år.

Forskere ved Molecular Information Systems Lab ved University of Washington og Microsoft planlægger at levere både #MemoriesInDNA-projektet og et DNA-arkiv af e-bøger til denne mission. Arch Mission Foundations Lunar Library vil også indeholde instruktioner om, hvordan man sekventerer DNA, og hvordan man får adgang til indholdet af arkivet.

For at forberede DNA'et til dets liv i rummet, forskerne har udviklet nye metoder til at pakke og beskytte den information, den opbevarer.

"At sende DNA ud i rummet er en fantastisk mulighed for os til at gøre vores lagersystem mere robust, " sagde Luis Ceze, en professor ved UW's Paul G. Allen School of Computer Science &Engineering. "Hvordan kan vi beskytte DNA'et, så det stadig vil kunne læses tusinder af år ud i fremtiden?"

Lagring af elektroniske data i DNA-molekyler sparer meget lagerplads. Datacentre kræver hektar jord og tegner sig for næsten 2 procent af det samlede elforbrug i USA, men DNA-molekyler kan lagre information millioner af gange mere kompakt ved at bruge mindre energi.

"DNA er så tæt, at vi kan gemme en masse information på et enkelt gram, " sagde Ceze. "Dette er enormt, fordi plads er så begrænset i rummissioner."

Den grundlæggende proces konverterer digitale datas strenge af et-taller og nuller til de fire grundlæggende byggesten i DNA-sekvenser:adenin, guanin, cytosin og thymin. Holdet arbejder sammen med Twist Bioscience om at skabe syntetiske DNA-molekyler i et laboratorium. Dette DNA kommer ikke fra levende organismer. I stedet, det er syntetiseret fra bunden base for base (bogstav for bogstav).

I rummet, vildfarne kosmiske stråler kunne bryde DNA-strenge, gør dem ulæselige. Så Ceze og hans team har arbejdet på metoder for at sikre, at de stadig kan afkode al information, også selvom noget af DNA'et nedbrydes.

Den første metode, kaldet fysisk redundans, involverer tilføjelse af flere kopier af hver DNA-streng til arkivet. Så hvis en kopi bliver ødelagt, der er stadig mange andre kopier med samme information. Holdet overvejer at tilføje milliarder af kopier af hver streng for at tage højde for forringelse over tid, sagde Ceze.

Den anden metode, kaldet logisk redundans, vedhæfter oplysninger om data i selve DNA'et, som at tilføje oplysninger om, hvordan to puslespilsbrikker hænger sammen. På den måde, hvis alle kopier af en DNA-streng forsvinder, forskerne kan samle det, der er gået tabt, og stadig få alle data.

For eksempel, at gemme to tal – to og tre – ville forskerne også gemme informationen om, at to plus tre er lig med fem. Så hvis der skete noget med nummer to, tallene fem og tre ville stadig eksistere. Den logik kunne vendes for at konkludere, at den manglende information er fem minus tre - eller to.

Nu hvor holdet arbejder med Arch Mission Foundation, det har en streng deadline til at færdiggøre alle emballage- og opbevaringsplaner:Lunar Library forventes at blive leveret til månens overflade i 2020.

"Vi er stolte over, at dette partnerskab med Arch fortsætter med at skubbe grænserne for, hvad der er muligt på stadig mere spændende måder og bemærkelsesværdige retninger, " sagde samarbejdspartner Karin Strauss, en seniorforsker hos Microsoft og en UW tilknyttet lektor i datalogi og teknik. "Dette er et utroligt spændende projekt, og vi har et fantastisk tværfagligt team, der arbejder på det:kodningsteoretikere, computer arkitekter, ingeniører og molekylærbiologer, alle går sammen for at gøre denne nye teknologi til en realitet."

For flere detaljer om, hvordan du inkluderer dine egne billeder i #MemoriesInDNA-projektet, besøg projektets hjemmeside eller e-mail [email protected]. Bemærk:For at blive inkluderet i DNA-billedsamlingen, fotografier kan ikke være ophavsretligt beskyttet af nogen anden part og skal være fri for voldeligt eller upassende indhold. Billeddatasættet vil blive bevaret i DNA på ubestemt tid og delt med forskere verden over.