Ricercatori sviluppano un nuovo metodo per conservare informazioni digitali sul DNA

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I ricercatori del Technion di Haifa e del Centro interdisciplinare (IDC) di Herzliya hanno sviluppato un nuovo metodo per conservare le informazioni digitali nel DNA.

In un nuovo studio hanno dimostrato di utilizzare il DNA come parte di una soluzione, praticabile e a lungo termine, per archiviare le nostre biblioteche digitali, come pure l’incredibile quantità di dati creati ogni giorno da esseri umani e macchine.

Lo studio dei ricercatori israeliani

Lo studio, dal titolo “Data storage in DNA with fewer synthesis cycles using composite DNA letters“, è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature Biotechnology.

Secondo i ricercatori sostengono che “la densità e la stabilità a lungo termine del DNA ne fanno un attraente supporto di memorizzazione, in particolare per l’archiviazione dei dati a lungo termine”.

Leon Anavy, lo studente di ricerca che sta portando avanti lo studio, come riporta Nocamels, ha spiegato:

“Il DNA è ciò che ogni organismo utilizza per conservare le sue informazioni più preziose, che sono le sue informazioni genetiche. L’evoluzione ha reso il DNA un mezzo ideale per la memorizzazione di informazioni; stiamo semplicemente cercando di copiare ciò che la natura ha già fatto. In natura, il DNA immagazzina informazioni genetiche per miliardi di anni e si è evoluto per essere un meccanismo robusto ed efficiente per trasportare e gestire le informazioni”.

Anavy e il team di ricercatori affermano che i nuovi metodi di codifica e decodifica sviluppati presso il Genome Center del Technion consentono una conservazione a lungo termine delle informazioni sul DNA, un processo di conservazione più rapido e costi di conservazione e di manutenzione pari a zero.

Conservare informazioni sul DNA

La conservazione delle informazioni sul DNA è una sfida tecnologica molto complessa. Nel campo della lettura di informazioni (sequenziamento), ci sono stati enormi progressi guidati dalla rivoluzione del genoma; per la scrittura di informazioni, tuttavia, ci sono ancora significative difficoltà tecnologiche e i costi sono più pesanti. Questa è l’importanza della svolta raggiunta da Technion e IDC Herzliya.

I ricercatori del Technion e dell’IDC Herzliya hanno aumentato il numero effettivo di lettere oltre i quattro elementi costitutivi del DNA naturale, usando nuove lettere che sono combinazioni uniche delle lettere originali.

L’idea è simile alla formazione di nuovi colori usando miscele di colori di base. L’aumento del numero di lettere consente di codificare più informazioni in ciascuna lettera della sequenza.

La prima provetta già prodotta

Usando questo nuovo metodo, è stata prodotta una provetta contenente circa 10 nanogrammi (miliardesimi di grammo) di DNA codificato con migliaia di copie di una versione bilingue della Bibbia, e attualmente si trova su uno degli scaffali del laboratorio del Prof. Amit presso il Technion.

I ricercatori israeliani hanno inoltre sviluppato un meccanismo avanzato di correzione degli errori nel processo di archiviazione al fine di ridurre al minimo gli errori.

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I ricercatori, come riporta un comunicato del Technion, hanno infine evidenziato:

“La nostra nuova tecnologia ha il potenziale per semplificare ulteriori processi in biologia sintetica e biotecnologia. Riteniamo che nei prossimi anni vedremo un aumento significativo dell’utilizzo del DNA sintetico nella ricerca e nell’industria”.

Lo studio è stato condotto dallo studente di ricerca Leon Anavy della Facoltà di Informatica, sotto la guida del Professor Zohar Yakhini della Facoltà di Informatica e della Scuola di Informatica Efi Arazi del Centro Interdisciplinare di Herzliya (IDC).

Alla ricerca hanno collaborato il Laboratorio di Biologia Sintetica del Professor Roee Amit della Facoltà di Biotecnologie e Ingegneria alimentare, il Dr. Orna Atar, responsabile del Laboratorio di Biologia Sintetica, e la studentessa di ricerca Inbal Vaknin.

Credit Foto Technion-Israel Institute of Technology

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