ADN almacenamiento digital

Investigadores y cientificos de la Universidad de Harvard han convertido pixeles en fragmentos de ADN, el lenguaje con el que está escrito el libro de instrucciones de nuestras vidas, y lo han almacenado en el material genetico de un microorganismo.

La pieza elegida para la experimentacion fue el caballo en movimiento en homenaje al fotógrafo e investigador Eadweard Muybridge, cuyos experimentos de fotografía en secuencia sirvieron para el posterior desarrollo del cinematógrafo.

horse

El experimento fue posible gracias a los avances de la técnica CRISPR-Cas que permite editar e insertar fragmentos de ADN.  Cada pixel de las imagenes originales de Muybridge fue codificado en 33 letras de ADN.

A la vez dos científicos de la Universidad de Columbia (EE UU) han guardado la película de los Hermanos Lumière, L’arrivée d’un train à La Ciotat (1895, 50 segundos), en una molécula de ADN. La idea no es nueva. Hace cinco años, el genetista estadounidense George Church guardó por primera vez un libro en ADN. Lo revolucionario ahora es la técnica, que puede facilitar un nuevo tipo de almacenamiento ante la inmensa cantidad de datos que genera la humanidad.

El mundo digital ocupará 44 billones de gigabytes en 2020, diez veces más que en 2013, según la multinacional Dell EMC.  Esta enorme cantidad de datos genera serios problemas de almacenamiento. Pero los genetistas Yaniv Erlich y Dina Zielinski podrían tener la solución a este problema.

Erlich y Zielinski de la Universidad de Columbia utilizaron su nuevo método para almacenar información, bautizado Fuente de ADN. Su algoritmo convierte los unos y los ceros del clásico código binario de los ordenadores en las cuatro letras que componen el ADN (A, G, C y T), con una precisión sin precedentes. Según relatan en la revista Science, las secuencias de ADN con muchos tramos GC o con muchas letras repetidas (AAAAAAA…) son propensas a generar errores a la hora de ser sintetizadas en moléculas. Su algoritmo, diseñado originalmente para ver vídeos en continuo en el teléfono móvil, sortea este obstáculo al borrar las combinaciones problemáticas y añadir otras secuencias de refuerzo.

Los genetistas Yaniv Erlich y Dina Zielinski crean copias de moléculas de ADN.

Los genetistas Yaniv Erlich y Dina Zielinski crean copias de moléculas de ADN.

 

Los científicos enviaron entonces este texto (CATTGACCGA…) desde la Universidad de Columbia, en Nueva York, a San Francisco, a la empresa de biología sintética Twist Bioscience, que por 7.000 dólares convirtió el código en moléculas de ADN. De vuelta a Nueva York, los investigadores leyeron este ADN por otros 2.000 dólares con máquinas de secuenciación de última generación, convirtieron de nuevo el código genético en unos y ceros y pudieron volver a ver Llegada de un tren a la estación de La Ciotat. Recuperaron todos sus archivos “con cero errores”, según publican en su estudio, y esperan que los costes económicos se desplomen en el futuro.

“Pudimos recuperar perfectamente la información con una densidad de 215 petabytes por gramo de ADN”, presumen los autores en su artículo. El pionero del concepto, George Church, de la Universidad de Harvard, anunció el año pasado que había codificado 22 megas de secuencias de vídeo en moléculas de ADN, 10 veces más que la carpeta con la película de los hermanos Lumière. “El récord de Yaniv Erlich y Dina Zielinski es la densidad: 8,5 veces más que el récord anterior [logrado en 2015 por un equipo de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich]”, reconoce Church con deportividad. “El límite teórico de densidad es 2.000 veces más alto, así que todavía hay mucho margen para futuras mejoras”, añade.

Erlich no ve este sistema en los hogares en un futuro próximo. “Más bien imagino un servicio en la nube, en el que las personas suban sus datos y ni siquiera sepan que su información se almacena en ADN”, explica el genetista a Materia. Para Erlich, el talón de Aquiles actual es el precio: “Sintetizar un mega de información en ADN cuesta unos 3.000 euros, pero soy optimista frente al futuro. Hace dos décadas, secuenciar ADN era 100 millones de veces más caro que ahora. Si la síntesis sigue el mismo camino, podemos llegar al precio correcto”.

En su opinión, el ADN es un soporte ideal de almacenamiento, ya que es ultracompacto y se puede multiplicar de manera ilimitada. Además, según un comunicado de la Universidad de Columbia, el ADN “puede durar cientos de miles de años si se mantiene en un lugar fresco y seco, como demuestra la reciente recuperación de ADN de los huesos de un ancestro humano de 430.000 años hallados en una cueva en España”.

Fuente: Manuel Ansede para El País de España

 

 

 

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