Il DNA è un archivio di dati per definizione: compatto, resistente, ad altissima densità di informazioni, da sempre custodisce le istruzioni per una produzione regolata delle proteine.
Nell'equivalente di un grammo di DNA potrebbero stare comodamente archiviate oltre 10 milioni di ore di video in alta definizione. Ecco perché da alcuni anni il DNA viene utilizzato come supporto per l'archiviazione di dati - un meccanismo ancora complesso e non applicabile su larga scala.
Ora, il processo di scrittura dei dati sul DNA è stato reso molto più rapido grazie a un procedimento che imita il modo in cui il nostro organismo regola l'espressione dei geni. La tecnica è descritta su Nature.. Il metodo permette di immagazzinare le informazioni nel DNA come un codice binario (il linguaggio numerico basato su sequenze di 0 e 1 utilizzato dai computer), anziché codificarle all'interno dei mattoncini di base che formano la doppia elica. Un approccio assai più veloce ed economico rispetto a quello utilizzato finora.. Un potenziale sfruttato troppo poco. L'umanità sta raggiungendo il limite della sua capacità di archiviazione di dati e le enormi possibilità di memoria del DNA lo rendono un supporto teoricamente più desiderabile dei tradizionali dispositivi di archiviazione elettronici: resistente all'umidità e alla luce ultravioletta, il DNA può durare anche migliaia di anni e non deve essere rimpiazzato periodicamente come i supporti usati finora.
Il metodo più ovvio per archiviare informazioni al suo interno è incorporare i dati nella sua sequenza, ma il processo è lento e costoso, perché richiede che ogni filamento di DNA debba essere sintetizzato da zero, una lettera alla volta, dopo essere stato progettato per contenere una specifica informazione. Con questa tecnica, è possibile sintetizzare al massimo 320 milioni di byte di dati codificati nel DNA in un giorno. Per creare dal nulla quelli contenuti nel grammo di DNA citato poco fa, servirebbero quasi 2 milioni di anni.. Un approccio del tutto diverso. Long Qian, biologa computazionale della Peking University di Pechino, si è ispirata all'epigenoma, cioè a quelle molecole che le cellule usano per controllare l'attività dei geni, per ideare un nuovo... metodo di scrittura. Come spiegato su Nature, insieme ai colleghi, Qian ha sviluppato un sistema di "mattoncini" di DNA prefabbricati che potevano essere aggiunti a una base, un po' come le perline infilate in un filo per fare una collana.
Il team ha usato una reazione chimica per aggiungere un gruppo metile, cioè una molecola fatta di carbonio e idrogeno, ad alcuni dei mattoncini: nel corpo umano, le cellule attaccano gruppi metili al DNA per segnalare quali geni dovrebbero essere espressi o silenziati nei diversi tessuti.
Infine, gli scienziati hanno sfruttato una tecnica di sequenziamento del DNA capace di individuare i gruppi metili lungo il filamento: i mattoncini con l'aggiunta di gruppo metile sono stati letti come "1" e quelli senza gruppo metile come "0". Gli elementi di base di un codice binario.. Passi avanti. Gli scienziati sono riusciti a scrivere così nel DNA 270.000 bit di informazione (gli 0 e gli 1 della sequenza), sufficienti a codificare immagini ad alta risoluzione di un panda in una foresta e di una tigre simbolo della dinastia Han dell'antica Cina. Il metodo ha permesso di memorizzare 350 unità di informazione in un campione di DNA anziché una sola come in passato. Inoltre, il processo è così intuitivo che 60 volontari senza un particolare background nel settore, con poche istruzioni e strumenti di base (come un programma che traduceva in codice le loro parole) sono riusciti a memorizzare nel DNA un testo a loro scelta.. Una svolta epocale? La tecnica andrà ulteriormente ottimizzata cercando di ridurre i costi, che per ora ammontano a 0,003 centesimi di dollaro per ogni bit di informazione codificata. Ma c'è il potenziale per una rivoluzione che alcuni, forse con un entusiasmo un po' eccessivo, paragonano a quella della stampa a caratteri mobili..
