Udvidelse af nukleinsyrehukommelse (NAM)

Menneskeheden skaber enorme mængder data hver dag, milliarder af e-mails og opdateringer på sociale medier, nye hjemmesider, Dokumenter, billeder, og videnskabelige og kommercielle big data, der svarer til petabytes lagerbehov og mere. Det er velkendt, at nukleinsyrer, RNA'et og DNA'et, der koder for de proteiner, der er nødvendige for at bygge levende ting, er tilsyneladende ret effektive til at lagre information og henter derfor inspiration fra dette rige, et hold fra Indien skriver i International Journal of Nano and Biomaterials hvordan udvidet nukleinsyrehukommelse (NAM) kan være fremtiden for datalagringsteknologi.

Til sammenligning, en computerharddisk har en informationslagringskapacitet på 10 til 13 bit data pr. kubikcentimeter, det er omkring 1,25 terabyte. NAM har potentialet til at gemme en million gange den mængde i samme volumen, 1, 250, 000 terabyte, eller 1250 petabyte, 1,25 exabyte. Hvis vi betragter oplysningerne i de "fire store" på internettet – Google, Amazon, Microsoft, og Facebook - det er summen af ​​alle de data, de har, der kan lagres i en enkelt kubikcentimeter NAM.

Saptarshi Biswas fra Institut for Datalogi og Teknik, ved Meghnad Saha Institute of Technology, i Kolkata, Indien, og kolleger Subhrapratim Nath, Jamuna Kanta synge, og Subir Kumar Sarkar fra Jadavpur University har nu udviklet en ny kodningstilgang, der giver dem mulighed for at tale om udvidet NAM. Deres metode kortlægger effektivt binære data på et hybridsystem af standard såvel som ved hjælp af ikke-standard genetiske nukleotider (udover det velkendte G, EN, T, og C (guanosin, adenosin, thymin, og cytosin, af DNA) for at opnå en højere datakapacitet. Den naturlige parring af GATC-baserne i DNA er det, der giver os dobbelthelixen og gør det muligt at kode information til produktion af proteiner, hvad enten det er i en svamp, en bakterie, opstod, eller et menneske.

Holdet har tilføjet to nye ikke-standard nukleotider, for at give dem yderligere parringer Ds-Px (thienylimidazopyridin og en nitropropynylpyrrol) og Im-Na (en imidazopyrimidin og en naphthyridin). Disse er meget stabile enheder til at komplementere parringerne af A-T og C-G i en naturlig nukleinsyre. De er også meget selektive i et sådant molekyle, specifikt DNA. Dette kunne potentielt tage den hypotetiske lagerkapacitet af den enkelte kubikcentimeter NAM til flere gange den 1,25 exabyte værdi, der er nævnt ovenfor. Ja, holdet skriver, at udvidet RAM ville have en kapacitet på mere end 630 exabyte pr. gram DNA, som antager, at DNA har en densitet på 1,7 gram pr. kubikcentimeter er mere end 370 exabyte pr. kubikcentimeter udvidet NAM. det er næsten 300 gange den samlede information, som de fire store på internettet har i dag.