أخبار

العلماء يطورون نظام تخزين بيانات جديد يعتمد على الحمض النووي

العلماء يطورون نظام تخزين بيانات جديد يعتمد على الحمض النووي


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

طور باحثون من جامعة ولاية كارولينا الشمالية نهجًا رائدًا لأنظمة تخزين بيانات الحمض النووي الذي يقضي على بعض العقبات الرئيسية التي تواجه تطوير التكنولوجيا.

في النهاية ، ابتكر العلماء نظامًا يسهل توسيع نطاقه للاستخدام العملي ويقربنا من رؤية أنظمة تخزين الحمض النووي تدخل في الاستخدام الشائع.

ذات صلة: ما هو حساب الحمض النووي ، وكيف يعمل ، ولماذا يمثل هذه الصفقة الكبيرة

نحن أمثلة حية على قوة حوسبة الحمض النووي

تتمثل إحدى الميزات الرئيسية لتخزين الحمض النووي على الحوسبة الكمومية في أننا نعرف دون أدنى شك أنها تعمل ؛ كل واحد منا هو مثال حي لتخزين البيانات والقوة الحسابية لحوسبة الحمض النووي.

علاوة على ذلك ، يمكن ضغط أكثر من 10 تريليون جزيء DNA في سنتيمتر مكعب واحد. هذا يعني أن السنتيمتر المكعب من المادة يمكنه نظريًا إجراء 10 تريليونات عملية حسابية في وقت واحد ويحتوي على ما يصل إلى 10 تيرابايت من البيانات. هذه أوامر من حيث الحجم معلومات أكثر من الأنظمة الحالية ذات الحجم المماثل.

ومع ذلك ، هناك بعض العقبات الكبيرة التي يجب التغلب عليها إذا كانت حوسبة الحمض النووي ستصل إلى إمكاناتها.

قال ألبرت كيونغ ، مؤلف مشارك في ورقة عن العمل: "تعتمد معظم أنظمة تخزين بيانات الحمض النووي الحالية على تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) للوصول إلى الملفات المخزنة ، وهو فعال للغاية في نسخ المعلومات ولكنه يمثل بعض التحديات الكبيرة". SciTechDaily.

"لقد طورنا نظامًا يسمى العمليات الديناميكية وتخزين المعلومات القابلة لإعادة الاستخدام ، أو DORIS ، والذي لا يعتمد على PCR. وقد ساعدنا ذلك في معالجة بعض العقبات الرئيسية التي تواجه التنفيذ العملي لتقنيات تخزين بيانات الحمض النووي.

تم عرض النتائج في ورقة بعنوان "تخزين المعلومات الديناميكي والقابل للتطوير القائم على الحمض النووي" ، والتي نُشرت في المجلة.اتصالات الطبيعة.

قل مرحبا لدوريس

تعتمد الأنظمة الحالية إلى حد كبير على تسلسلات من الحمض النووي تسمى تسلسلات الربط التمهيدي. تضاف هذه إلى نهايات خيوط الحمض النووي التي تخزن المعلومات.

في نهاية المطاف ، يعمل تسلسل الربط التمهيدي للحمض النووي كاسم ملف - عندما يريد المستخدم ملفًا معينًا ، فإنه يسترد خيوط الحمض النووي التي تحمل هذا التسلسل.

تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية في أنظمة حوسبة الحمض النووي التي تستخدم تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في أنه من أجل تمزيق الحمض النووي مزدوج السلسلة وكشف تسلسل الربط التمهيدي ، يتعين على النظام رفع درجة حرارة المادة الوراثية المخزنة وخفضها بشكل كبير.

يستخدم DORIS نهجًا أكثر عملية. بدلاً من استخدام DNA مزدوج الشريطة كتسلسل ربط تمهيدي ، تستخدم DORIS "عبء" يتكون من خيط واحد من DNA. هذا يعني أن DORIS يمكنه العثور على متواليات الربط التمهيدي ذات الصلة دون إزعاج الحمض النووي مزدوج الشريطة - مما يلغي الحاجة إلى تغييرات جذرية في درجة الحرارة.

"بعبارة أخرى ، يمكن لـ DORIS العمل في درجة حرارة الغرفة ، مما يجعل تطوير تقنيات إدارة بيانات الحمض النووي القابلة للتطبيق في سيناريوهات العالم الحقيقي أكثر جدوى بكثير ،" هذا ما قاله جيمس توك ، مؤلف مشارك في البحث وأستاذ في الكهرباء والكمبيوتر الهندسة في ولاية نورث كارولاينا ، يقول SciTechDaily.

علاوة على ذلك ، بمجرد أن تحدد DORIS تسلسل الحمض النووي الصحيح ، فإنها لا تعتمد على PCR لعمل نسخ. بدلاً من ذلك ، يقوم النظام بنسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي ، والذي يتم نسخه عكسيًا مرة أخرى إلى الحمض النووي. الأنظمة السابقة ، التي تستخدم PCR ، يجب أن تقوم بشكل أساسي بتدمير الملف من أجل قراءته.

يقول كيونغ: "لقد طورنا نموذجًا أوليًا وظيفيًا لـ DORIS ، لذا فنحن نعرف أنه يعمل". "نحن مهتمون الآن بتوسيع نطاقها وتسريعها ووضعها في جهاز يعمل على أتمتة العملية - مما يجعلها سهلة الاستخدام".


شاهد الفيديو: ميكانيكيات إصلاح الحمض النووي. SOS Repair System (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Chaz

    الجواب الدقيق

  2. Hanly

    طعم سيئ ما هذا

  3. Erhard

    لقد ضربت العلامة. يبدو لي أنه هو الفكر ممتازة جدا. تماما معك سوف أوافق.



اكتب رسالة