DNA为电视节目存储;DNA纠错。
DNA存储电视节目
DNA存储是一个热门话题大约两年前,但有些安静。
DNA存储在消息。第一次转折生物科学已经存储的一集新的Netflix显示使用其DNA合成技术。这档新节目,生物黑客,是一个新的6部分生物科技惊悚片。
脱氧核糖核酸(DNA)是一种分子,生物的遗传指令。一套完整的DNA被称为基因组。
DNA也是一个很有前途的档案存储技术。DNA不降低随着时间的推移和紧凑。因此,它可以用来存储大量的数据在一个小小的空间在很长一段时间。
在计算机、离散单元存储为“0”和“1”作为二进制代码。相比之下,DNA分子与序列的离散单位编码信息。在DNA分子,单位包括四个不同的核苷酸碱基:腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)。
”将数据存储在DNA,首先,一个数据文件从0和1的数字序列转换成的DNA序列,C、T和G的;例如,00 = 1 = C, 10 = G和11 = T”,根据生物科学。“扭转生物科学编码DNA的DNA数据文件为短段(200年至300年基地长),可以合成(书面)和存储。除了存储数据文件的一部分,每个短段包含一个索引来表示它的位置在整个数据文件。检索数据,片段测序(“读”),然后解码回原始文件。索引系统的一个特性是它允许部分文件的生理恢复(随机存取)测序之前,所以只有兴趣是测序的数据。,所有的数据都是恢复错误因为纠错算法在编码/解码过程中使用”。
今天,扭转生产超过一百万小的DNA片段在一个硅芯片使用半导体技术。现在努力下一代的硅片,这将允许公司合成或写每个硅片上10 g的DNA。
与此同时,瑞士苏黎世联邦理工学院的科学家编码生物黑客的第一集1和0的序列四核基地。这段代码然后,基地,基地股DNA的合成,捻存储系列了数千年。
“DNA是令人难以置信的分子,由于其本身的性质,提供了超高密度存储了数千年。事实上,人体所有细胞中包含的DNA可以存储创建的所有电影在21世纪迄今超过三十亿倍。事实上,说明了将生物学和技术共同创建的魔力合成(惰性)DNA,”艾米丽说Leproust,扭曲的首席执行官。
“许多重要的文档、音乐和视频编码并存储在DNA,但这是第一次一个领先的娱乐供应商已经接受了DNA的巨大可能性从想象到存储,”Leproust说。“这是令人兴奋地虚构的系列中,阐述了什么是可能的边界之外的与DNA的今天,保护开创性的现实文化媒体合成DNA。数字数据存储在DNA的能力似乎未来,但未来是现在。”
DNA纠错
德克萨斯大学奥斯汀分校已经开发出一种技术,承诺解决一个主要问题在DNA存储——它是容易出错。
DNA存储是有前途的。一毫升液滴的DNA可以存储相同数量的信息,两个沃尔玛的数据服务器,根据研究人员。
这个问题?“DNA信息编码策略的一个主要挑战是错误出现的高速率在DNA合成和测序,”比尔说,来自德克萨斯大学的教授美国国家科学院院刊》上。别人为工作做出了贡献。
作为回应,研究人员已经开发出对冲(由贪婪的穷举搜索哈希编码,解码),一个纠错代码修复所有三种基本类型的DNA errors-insertions,删除和替换,德克萨斯大学。
”赫奇斯还未解决的或复合错误转换成替换,恢复同步校正通过标准Reed-Solomon外跨链交错的代码,”记者说。“此外,树篱可以合并一个广泛的类定义的序列约束,如避免过多的重复,或过高或过低有窗的guanine-cytosine (GC)的内容。我们测试我们的代码都通过计算机模拟和合成DNA。从其测量性能,我们开发一个统计模型适用于更大的数据集。预测性能表明拍字节的错误恢复的可能性——和exabyte-scale数据从DNA降解10%错误。随着DNA合成和测序成本的持续下降,我们预计对冲会发现应用程序在大规模错误信息编码。”
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