Ученые смогли сохранить в ДНК 151 килобайт картинок

8 апреля 2016
799 0

Сотрудники исследовательского  подразделения Microsoft и университета Вашингтона усовершенствовали методику хранения данных в молекулах ДНК. Им удалось сохранить и затем прочитать четыре графических файла размером от пяти до 24 килобайт. Об этом в пятницу, 8 апреля, сообщает N+1. 

Тема хранения информации в ДНК вызывает интерес ученых по двум причинам: из-за высокой плотности (по примерным расчетам — до эксабайта, или миллиарда гигабайт, на кубический миллиметр) и надежности (период полужизни более 500 лет). Обращение к хранилищу производится существующими методиками синтеза ДНК (запись), ПЦР-амплификации и секвенирования (считывание).

На данный момент хранить данные таким образом слишком дорого, однако стоимость подобных технологий быстро снижается. 

Физической единицей хранения данных является последовательность из 100-200 нуклеотидов, которые содержат 500-100 бит. Таким образом, для хранения объекта данных необходимо множество таких фрагментов, собранных в пул.

Исследователи выбрали простую архитектуру ключ-значение (имя файла — содержимое файла). Ключом служит пара праймеров ПЦР, указывающих, какие именно фрагменты ДНК подлежат считыванию, то есть позволяющих проводить адресацию с произвольным доступом.

Проблема, стоящая перед учеными, состоит в том, что существующие технологии синтеза и секвенирования ДНК не защищены от ошибок, которые составляют до одного процента нуклеотидной последовательности. Чтобы преодолеть ее использовали модифицированное кодирование Голдмэна. Каждый олигонуклеотид с праймерами сохраняли в трех копиях. Доступ к ним производили с помощью логического оператора XOR, который позволяет по двум любым фрагментам ДНК восстановить третий.

Как отмечают исследователи, уровень такой избыточности хранения поддается настройке для достижения необходимой точности воспроизведения данных.

В ходе эксперимента ученых удалось записать в ДНК четыре графических файла. Каждый файл сохранили в двух копиях — кодированием Голдмэна и XOR-кодированием. В сумме восемь операций записи произвели 45 652 последовательности из 12 нуклеотидов общей емкостью 151 килобайт. После этого файлы успешно восстановили. 

Купить подписку
Комментарии (0)

Комментирование доступно только подписчикам.
Оформить подписку
Другие новости
Следствие попросило отправить Серебренникова под домашний арест Сегодня в 10:39 Мужчина с ножом напал на сотрудников завода в Нижнем Новгороде Сегодня в 10:19 Причиной пожара в Ростове-на-Дону назвали умышленные поджоги Сегодня в 09:52 В Ингушетии убили четырех боевиков во время КТО Сегодня в 09:05 Найденное у берегов Копенгагена тело принадлежит пропавшей шведской журналистке Сегодня в 08:53 The Wall Street Journal узнала об увольнении вице-адмирала ВМС США после столкновения эсминца с танкером Сегодня в 07:54 За информацию о подозреваемом в убийстве чемпиона мира по пауэрлифтингу пообещали 500 тыс. рублей Сегодня в 07:23 Трампу запретят создавать совместную с Россией структуру по кибербезопасности без разрешения Конгресса Сегодня в 07:06 В селе Пседах в Ингушетии ввели режим контртеррористической операции Сегодня в 06:33 В Белом доме посоветовали американцам не пользоваться программами Касперского Сегодня в 06:27
Читайте и смотрите новости Дождя там, где вам удобно
Нажав кнопку «Получать рассылку», я соглашаюсь получать электронные письма от телеканала Дождь и соглашаюсь с тем, что письма могут содержать информацию рекламного характера