Chaque fois que nous utilisons un téléphone, que nous allons en ligne, que nous regardons un film ou que nous effectuons un achat, des données sont générées. Les données sont essentielles pour la société, l'industrie et la science. Cependant, les données nécessitent de l'attention, de l'espace et de l'énergie. Chaque jour, de plus en plus de données sont créées. Nous devons donc trouver de meilleurs moyens de les sécuriser et de les rendre utilisables.

‍

L'utilisation de l'ADN pour stocker des données est une approche pour y parvenir. Le schéma directeur de la vie est contenu dans l'ADN. Il est composé de quatre parties : A, T, C et G. Les longues chaînes composées de ces pièces peuvent inclure tout type d'informations, y compris des mots, des images, des sons ou même des films.

‍

Des informations trop récentes pour être traitées ? Cet article vous permettra de voir de plus près comment l'ADN façonnera l'avenir des données.

‍

‍

Stockage des données ADN : avantages et inconvénients

‍

En matière de stockage de données, l'ADN est supérieur aux disques durs et aux clés USB. Un gramme d'ADN peut contenir autant d'informations que 215 millions de téléphones très petit espace. Il peut dernier pour des millions d'années à condition qu'il soit conservé au sec et réfrigéré. Et ça peut être utilisé par n'importe quel être vivant ou machine qui peut fonctionner avec l'ADN.

‍

Cependant, en tant que méthode de stockage de données, l'ADN présente également plusieurs inconvénients et difficultés. L'un d'entre eux est le coût : bien qu'il soit encore difficile et coûteux de créer et de lire de l'ADN, cela devient de plus en plus facile et rapide. Les erreurs constituent un autre problème : l'ADN peut être endommagé ou modifié par tout ce qui se trouve à l'intérieur ou à l'extérieur de celui-ci. Une troisième concerne les préoccupations liées à l'utilisation de l'ADN comme support de stockage de données, telles que celles liées à la propriété, à la sécurité et à la confidentialité.

‍

‍

Comment fonctionne le stockage des données ADN ?

‍

Le concept principal du stockage des données ADN est de convertir les données numériques en parties d'ADN avant de les encoder en faux morceaux d'ADN. Deux étapes essentielles sont nécessaires pour y parvenir : le changement et le retour en arrière.

‍

En évolution est l'étape qui consiste à transformer des données numériques en parties d'ADN. Nous pouvons le faire en utilisant un code avec deux options (0 ou 1), chaque option étant représentée par deux parties d'ADN (A-T ou C-G). Par exemple, le code 01000001 peut être changé en ATCGATAT. Ou nous pouvons utiliser un code avec quatre options (00-A, 01-T, 10-C, 11-G), où chaque option est représentée par une partie de l'ADN. Par exemple, le même code 01000001 peut être remplacé par TACA.

‍

Revenir est l'étape qui consiste à obtenir des données numériques à partir de parties de l'ADN. Nous pouvons le faire en utilisant un moyen de connaître l'ordre des parties d'ADN dans un faux morceau d'ADN. Par exemple, si nous trouvons la commande ATCGATAT, nous pouvons récupérer 01000001 en utilisant le code à deux options. Ou si nous découvrons la commande TACA, nous pouvons récupérer 01000001 en utilisant le code à quatre options.

‍

Nous devons utiliser des méthodes supplémentaires pour créer et localiser divers faux morceaux d'ADN afin de stocker et de récupérer de grandes quantités de données à partir de l'ADN. Par exemple, nous pouvons utiliser des codes pour corriger des erreurs dans les parties de l'ADN. De plus, nous pouvons utiliser des étiquettes pour donner des noms différents à certains faux morceaux d'ADN, ce qui les rend plus faciles à localiser et à utiliser.

‍

‍

Combien coûte le stockage des données ADN ?

‍

Les dépenses liées à l'utilisation de l'ADN pour stocker des données constituent l'un des principaux obstacles. Actuellement, elle est nettement plus coûteuse que les autres méthodes de stockage de données, telles que les disques durs ou les clés USB. La quantité de données que nous voulons conserver et la fréquence à laquelle nous voulons les récupérer détermineront le prix.

‍

Les principaux coûts du stockage des données ADN sont les suivants :

‍

Synthèse : Il s'agit du coût de fabrication des faux échantillons d'ADN contenant les données.

Séquençage : Il s'agit du coût de la lecture des données provenant des faux échantillons d'ADN.

Rangement : Il s'agit du coût de la conservation des faux morceaux d'ADN en lieu sûr. C'est généralement beaucoup moins cher que la synthèse et le séquençage car l'ADN peut être stocké dans un espace restreint et ne nécessite pas beaucoup de soins.

‍

La façon dont nous équilibrerons ces trois dépenses déterminera le coût final du stockage des données ADN. Par exemple, nous pouvons économiser de l'argent en utilisant moins de corrections d'erreurs et moins d'étiquettes, ce qui réduit les coûts de synthèse et de séquençage, si nous souhaitons stocker des données pendant une très longue période et les récupérer relativement rarement. Cependant, si nous souhaitons conserver les données pendant une période plus courte et les récupérer plus souvent, nous pourrions avoir besoin d'un étiquetage et d'une correction d'erreurs supplémentaires, ce qui augmente le coût de la synthèse et du séquençage.

‍

La bonne nouvelle, c'est qu'à mesure que la technologie progresse et est utilisée plus souvent, on s'attend à ce que les prix du stockage des données ADN diminuent.

‍

‍

Combien de temps dure le stockage des données ADN ?

‍

Si l'ADN est correctement conservé, il peut durer très longtemps. L'ADN peut conserver les données pendant une très longue période, contrairement à d'autres méthodes de stockage de données telles que les disques durs ou les clés USB, qui peuvent se dégrader ou devenir obsolètes avec le temps.

‍

La durabilité des faux morceaux d'ADN utilisés pour le stockage des données dépend de l'efficacité avec laquelle ils sont protégés des facteurs susceptibles de les endommager, tels que la chaleur, la lumière, l'humidité ou les produits chimiques. Mettez-les dans de petites boules de verre (silice) qui peuvent servir de bouclier comme méthode de défense. Les faux morceaux d'ADN peuvent également être stabilisés en ajoutant du sel.

‍

Selon certaines études, l'ADN correctement encapsulé dans du sel peut durer des décennies à température ambiante et devrait durer beaucoup plus longtemps dans un environnement contrôlé. Certains chercheurs estiment que l'ADN peut durer plus de 10 000 ans dans toutes les conditions.

‍

‍

Projets utilisant l'ADN pour stocker des données

‍

Microsoft et l'université de Washington

‍

L'un des principaux projets en matière de stockage de données ADN est une collaboration entre Microsoft et l'université de Washington. Ils ont développé un système entièrement automatisé capable de coder, de stocker et de récupérer des données à partir de l'ADN. Le système comprend un module logiciel qui convertit les données binaires en séquences d'ADN, un robot manipulant des liquides qui synthétise et manipule les molécules d'ADN et un séquenceur d'ADN qui lit les données stockées. Le système utilise également des algorithmes de correction d'erreurs et de compression pour garantir l'intégrité et l'efficacité des données.

‍

Le projet a franchi plusieurs étapes, telles que le stockage de 200 Mo de données dans l'ADN, y compris un clip vidéo OK Go et la Déclaration universelle des droits de l'homme, et la récupération du mot « bonjour » à partir d'un pool de 13 millions de brins d'ADN. Ils visent à créer un système de stockage d'ADN évolutif et rentable capable de stocker des exaoctets de données dans une tasse à café.

‍

MIT

‍

Un autre projet qui est l'exploration du stockage des données ADN vient du MIT. Ils ont développé une technique pour étiquetage et récupération de fichiers de données ADN à partir d'un grand pool à l'aide de nanoparticules de silice. Chaque nanoparticule contient des séquences d'ADN qui codent un fichier particulier, tel qu'une image, et la surface de la nanoparticule est recouverte de courts codes-barres ADN qui décrivent le contenu du fichier. Pour récupérer un fichier, les chercheurs utilisent la PCR (amplification en chaîne par polymérase) pour amplifier les brins d'ADN correspondant au code-barres souhaité, puis les séquencer pour récupérer les données.

‍

Le projet a démontré qu'ils peuvent récupérer avec précision des images individuelles stockées sous forme de séquences d'ADN à partir d'un ensemble de 20 images. Le projet affirme que cette technique pourrait mettre à l'échelle jusqu'à 10^20 fichiers et permettre une recherche basée sur le contenu des données ADN.

‍

‍

Puis-je utiliser mon propre ADN pour le stockage de données ?

‍

Si vous souhaitez stocker votre ADN à des fins de stockage de données, vous aurez besoin d'outils et de compétences pour le faire. Vous devrez également suivre certaines directives de sécurité et d'éthique pour éviter de vous blesser ou de blesser les autres.

‍

Voici quelques étapes que vous pouvez suivre pour stocker votre ADN à des fins de stockage de données :

‍

Prélevez votre échantillon : Vous devrez prélever des cellules contenant de l'ADN dans votre corps. Vous pouvez y parvenir en crachant dans un tube ou en utilisant un coton-tige pour nettoyer votre joue. En plus de votre nom et de la date, votre échantillon doit être étiqueté.

Extrayez votre ADN : Vous devez extraire votre ADN du reste des éléments constitutifs de la cellule. Cela peut être accompli en introduisant des agents qui dégradent la membrane cellulaire et libèrent l'ADN. Vous devez également retirer tous les produits chimiques indésirables de votre échantillon.

Encodez vos données : Vous devez transformer les informations numériques en une forme qui peut être inscrite dans votre ADN. Pour ce faire, utilisez un programme qui convertit le code binaire en code nucléotidique. Votre code nécessitera également un étiquetage supplémentaire et une correction d'erreur. Par exemple, la lettre A peut être codée sous la forme 00, T sous la forme 01, C sous la forme 10 et G sous la forme 11. Vous pouvez également ajouter des codes de correction d'erreur et des métadonnées pour garantir l'exactitude et l'intégrité de vos données.

Synthétisez votre ADN : Vous pouvez le faire en utilisant un service qui propose la synthèse de l'ADN à la demande. Vous pouvez également utiliser un appareil capable d'imprimer des molécules d'ADN, tel que le Système BioXp 3200 de SGI-DNA. Ces méthodes vous permettent de créer des molécules d'ADN personnalisées qui contiennent vos données.

Conservez votre ADN : Une fois que vous avez vos molécules d'ADN synthétisées, vous pouvez les stocker dans un contenant approprié, tel qu'un flacon ou une capsule. Vous devez les conserver dans un endroit frais, sec et sombre pour éviter tout dommage ou dégradation. Vous devez également les étiqueter clairement et en toute sécurité pour éviter toute confusion ou perte.

‍

Pour accéder à vos données à partir de vos molécules d'ADN stockées, vous devez inverser le processus. Vous devez séquencer vos molécules d'ADN à l'aide d'un appareil capable de lire l'ordre des nucléotides, tel que MinION d'Oxford Nanopore Technologies ou le Système Illumina NovaSeq 6000. Vous devez ensuite décoder vos séquences d'ADN à l'aide de n'importe quel logiciel qui les reconvertit en code binaire, puis dans votre format de données d'origine.

‍

Le stockage de votre propre ADN à des fins de stockage de données est un moyen innovant et futuriste de préserver vos informations. Cependant, ce n'est pas encore une option pratique ou abordable pour la plupart des gens. Cela soulève également certaines questions éthiques et juridiques, telles que la confidentialité, la propriété et le consentement.

‍

‍

Conclusion

En conclusion, l'ADN est un support prometteur pour le stockage et le traitement des données à l'avenir. Elle présente plusieurs avantages par rapport aux méthodes classiques. Cependant, certains défis et limites doivent être surmontés, le plus important étant le coût. Par conséquent, davantage de recherche et de développement sont nécessaires pour rendre les systèmes de données basés sur l'ADN plus réalisables et accessibles pour diverses applications.

‍

Alors que le monde est de plus en plus axé sur les données, il est essentiel de comprendre le potentiel et les défis du stockage de données basé sur l'ADN, qui pourrait révolutionner la façon dont nous préservons les informations et y accédons. Contactez Dirox dès aujourd'hui et découvrez comment nous pouvons vous aider avec vos données !

‍