Найден способ хранить в бактериях терабайты данных

В США стеллажи национальных архивов имеют протяженность более 800 км, во Франции и Великобритании - более 160 км. Группа студентов Китайского университета Гонконга сделала важный шаг в направлении создания способа хранения огромного количества информации внутри бактерии кишечной палочки (E.coli).

"Наше открытие означает, что существует возможность поместить большое количество данных в обычный холодильник, где бактерии-носители информации будут храниться длительное время", - говорит студент Массачусетского технологического института Олдрин Йим (Aldrin Yim).

Biostorage (хранение и кодирование информации в живых организмах) - это молодое направление науки, которое существует около десяти лет. В 2007 году команда японского университета Keio успешно закодировала уравнение e=mc² в ДНК почвенной бактерии. Преимущество этого способа хранения информации в том, что бактерии постоянно воспроизводятся, и группа одноклеточных организмов может хранить информацию в течение тысяч лет.

Ученые из Гонконга пошли дальше и разработали метод хранения более сложных данных и тем самым сделали первый шаг к созданию технологии, которая может найти практическое применение. Ученые разработали метод сжатия данных, разбиения их на части и распределения между различными бактериальными клетками. Это позволяет преодолеть ограничение "емкости" бактерий и легко находить нужную информацию с помощью специальной "карты" ДНК. С помощью новой технологии в живых клетках можно хранить не только текст, но и изображения, музыку и даже видео. Как способ хранения эта технология чрезвычайно компактна - один грамм бактерий может хранить столько же информации, сколько помещается на 450 жестких дисков емкостью 2 Тб.

Также команде ученых удалось создать трехуровневую систему кодирования данных, которая защищает бактерии от хакеров. Механизм кодирования, названный biocryptography, содержит встроенные алгоритмы проверки, которые позволяют убедиться, что мутации в некоторых бактериальных клетках не повреждают данные в целом. "Все виды компьютеров уязвимы к неисправностям в электрической сети или к краже данных. У бактерий гораздо большая степень защиты", - объясняет участник проекта Алан Ю (Allen Yu).

До появления домашних бактериальных компьютеров еще далеко – в настоящее время для записи и чтения данных требуется лаборатория. Так, информация записывается с помощью удаления ДНК из бактериальных клеток, манипуляций с помощью ферментов и возвращения ДНК обратно в бактерию. В целом метод аналогичен созданию генетически модифицированных продуктов питания.