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Data-storage per eternità

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Immagazzinaggio senza errori di informazioni da DNA con più di milione anni fa

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Arrotola migliaia di anni ci forniscono un'occhiata nelle colture long-forgotten e la conoscenza dei nostri antenati. In questa era digitale, in opposizione, una grande parte della nostra conoscenza è situata sugli assistenti e sugli azionamenti duri. Sarà una sfida affinchè questi dati sopravviva a 50 anni, e tanto meno migliaia di anni. I ricercatori quindi stanno cercando i nuovi sensi memorizzare i grandi volumi di dati sopra il lungo termine. Particolare attenzione sta essendo pagata ad uno strumento di memorizzazione trovato in natura: il DNA del materiale genetico.

Il DNA si presta a questa operazione mentre può memorizzare i grandi numeri di informazioni in un modo compatto. Purtroppo, i dati non sono sempre senza errori recuperabile: le lacune e le informazioni false nei dati messi presentano con degradazione e gli errori chimici nell'ordinamento del DNA. Ora i ricercatori hanno condotto da Robert Grass, un conferenziere al reparto di ETH Zurigo della chimica ed hanno applicato le scienze biologiche, hanno rivelato come l'immagazzinaggio a lungo termine e senza errori di informazioni può essere realizzato, potenzialmente per più di milione anni. In primo luogo, incapsulano i segmenti del informazione-cuscinetto di DNA in silicone (vetro) ed in secondo luogo, usano una procedura per correggere gli errori nei dati.

“Il fossile sintetico„ forma un mantello protettivo

Due anni fa, i ricercatori hanno dimostrato che i dati potrebbero essere conservati e rileggere sotto forma di DNA. In quel caso, il periodo di tempo fra “scrittura„ le informazioni - sintesi della sequenza di codificazione corrispondente del DNA - e la lettura, o ordinare, dei dati erano molto brevi. Ma persino un corto periodo di tempo presenta un problema in termini di margine di errore, poichè gli errori si presentano nella scrittura e nella lettura del DNA. A media o a lunga scadenza, il DNA può cambiare significativamente mentre reagisce chimicamente con l'ambiente, così la presentazione dell'ostacolo all'immagazzinaggio a lungo termine. Tuttavia, il materiale genetico trovato in ossa fossilizzate parecchie centinaia di migliaia di anni può essere isolato ed analizzato poichè è stato incapsulato e protetto stato. “Simile a queste ossa, abbiamo voluto proteggere il DNA del informazione-cuscinetto con lle coperture “fossili„ sintetiche,„ spieghiamo l'erba.

Per fare quella, la sua squadra ha incapsulato il DNA nelle sfere del silicone con un diametro di approssimativamente 150 nanometres. I ricercatori hanno messo una lettera federale della Svizzera di 1291 ed i metodi in codice di teoremi meccanici da Archimedes nel DNA. Per simulare la degradazione del DNA del informazione-cuscinetto su un lungo periodo di tempo, i ricercatori lo hanno immagazzinato ad una temperatura tra compreso centigrado 60 e 70 gradi per fino ad un mese. Tali temperature elevate ripiegano la degradazione chimica che avviene sopra le centinaia di anni in alcune settimane. In questo modo, i ricercatori potrebbero paragonare l'immagazzinaggio di DNA in un fodero del vetro di silicone ad altri metodi di immagazzinaggio comune: sulla carta da filtro impregnata ed in un biopolimero. Il DNA incapsulato nelle coperture di vetro è risultato essere particolarmente robusto. Con l'uso di una soluzione del fluoruro, potrebbe essere separato facilmente dal vetro di silicone e dalle informazioni colte da esso.

Poichè l'incapsulamento in silicone è approssimativamente paragonabile a quello in ossa fossilizzate, i ricercatori potrebbero utilizzare informazioni preistoriche sulla stabilità a lungo termine di DNA incapsulato e da questa calcolano una prognosi: con immagazzinaggio nelle temperature insufficienti, come quello trovato nella volta globale del seme dello Svalbard, che è immagazzinata al meno 18 gradi di Celsius, le informazioni DNA-messe possono sopravvivere a in milione anni. In opposizione, i dati sporgenti sopra per microfilmare possono essere conservati soltanto per i 500 anni valutati.

Ricupero dei punti di riferimenti persi

Tuttavia, non è abbastanza per memorizzare semplicemente le informazioni durante i lungi periodi di tempo senza danno notevole; i dati devono anche potere essere letto esente dall'errore. Grazie agli avanzamenti tecnologici significativi in DNA che ordina, la lettura dei dati memorizzati è acquistabili e diventeranno ancor più redditizi in avvenire. Queste tecnologie, tuttavia, non sono senza errori.

Per rispondere a questo problema, Reinhard Heckel dal laboratorio di tecnologia di comunicazione di ETH Zurigo ha sviluppato uno schema per correggere questi errori basati sui codici della Canna-Solomon, simili a quelli che sono utilizzati nella trasmissione dei dati sopra le distanze lunghe; per esempio, comunicazione radio con la nave spaziale. La chiave è ulteriori informazioni allegate ai dati reali, spiega Heckel. “Per per definire una parabola, avete bisogno basicamente di soltanto tre punti. Abbiamo aggiunto i due più ancora nel caso uno ottiene perso o è spostato.„ I dati DNA-messi sono effettivamente più complessi, ma in linea di principio le funzioni DNA-cifrate “del sostegno„ di sicurezza dei ricercatori nello stesso modo. Anche quando immagazzinato nelle circostanze sfavorevoli, le informazioni conservate per la prova - testo federale della lettera e del Archimedes della Svizzera - potrebbero essere senza errori richiamato.

Che genere di informazioni l'erba conserverebbe per milioni di anni? I documenti nella memoria dell'Unesco del programma del mondo, dice. E Wikipedia pure: “Molte entrate sono descritte dettagliatamente, altre di meno così. Ciò probabilmente fornisce una buona descrizione di che cosa la nostra società conosce, di che cosa la occupa ed in che misura.„