DNA, veri depolama alanını büyük boyutlara taşıyabilme potansiyeline sahip ve son yıllarda araştırmacılar; dosyaları, fotoğrafları ve belgeleri doğanın kendine has veri tabanında depolamaya yönelik çalışmalar yürütüyor. Bilim insanları, bu alanda somut bir adım atarak mevcut nükleotid alfabesine yedi yeni harf ekledi.
Özellikle son birkaç yılda insanlık, tüm tarihin toplamından daha fazla veri yarattı ve bu artış giderek da devam ediyor. Peki, sürekli artan bu verileri gelecekte nerede depolayacağız?
Bilim insanları, her geçen gün insanlığın bilgilerini saklayabilmek için sabit disk boyutlarını sürekli olarak artırırken birçoğu bunun süresiz olarak yapılabileceğine inanıyor. Ancak yine de bunun, kesin çözüm olmaktan oldukça uzak olduğunu düşünenlerin de sayısı fazla. Bazı araştırmacılar, bu çabaların sonunda veri üretme hızının üstel hızı tarafından aşılacağını öne sürüyor. Bu tür endişelere yanıt olarak, bilim insanları oldukça benzersiz bir çözüm ortaya koydu. Bu yöntem; dosyaları, fotoğrafları ve belgeleri doğanın kendi bilgi veri tabanında yani DNA’da depolamayı içeriyor.
Birkaç petabayt bilgiyi depolamak içinyalnızca 1 gr DNA yeterli olacak
Hiper küçük alanlarda, oldukça büyük miktarda veri içerecek kadar geniş ve yoğun olan DNA, yalnızca 10 mikrometre genişliğindeki hücre çekirdeğinin içine sıkışmışken vücudumuzun tüm planlarını koruyabiliyor. Aynı zamanda doğal olarak bol miktarda bulunan DNA, zorlu koşullara da dayanabiliyor. Bu konuya dair açıklama yapan, çalışmanın ortak yazarlarından Beckman İleri Bilimler Enstitüsü Araştırmacılarından Kasra Tabatabaei, internette her gün birkaç petabayt veri üretildiğine dikkat çekerek bu verileri depolamak için yalnızca bir gram DNA’nın yeterli olacağını belirtiyor. Tabatabaei’nin çalışma ekibi, aynı zamanda devasa depolama kapasitelerine izin verebilecek ve oldukça büyük dijital verileri barındırabilecek DNA alfabesini yapay olarak genişleten ilk ekip.
Peki, veri depolama ve DNA alfabesi arasında nasıl bir ilişki bulunuyor?
Öncelikle DNA, genetik bilgiyi “nükleotid” adı verilen dört molekülle kodluyor: Adenin, guanin, sitozin ve timin (A, G, C ve T). Bir bakıma DNA’nın dört harfli bir alfabesi bulunuyor ve farklı harf kombinasyonları farklı veri bitlerini temsil ediyor. Sadece bu dört harfle doğa, her canlı organizmanın genetik bilgisini kodlayabiliyor. Bu da mevcut alfabeyle bir ton dijital veri depolayabilmemizin mümkün olduğu anlamına geliyor. Peki ya daha uzun bir alfabemiz olsaydı? Muhtemelen bu bizlere çok daha derin bir kapasite sağlayabilirdi.
Yedi yeni harf eklendi
Bu fikri takip eden çalışma ekibi, DNA repertuarına yapay olarak yedi yeni harf ekledi. Konuya ilişkin açıklama yapan Tabatabei, “İngiliz alfabesini hayal edin. Kullanacak dört harfiniz olsaydı, ancak bu kadar çok kelime oluşturabilirdiniz. Alfabenin tamamı olsaydı, sınırsız kelime kombinasyonu üretebilirdiniz. DNA’da da aynı şey söz konusu. Sıfırları ve birleri A, G, C ve T’ye dönüştürmek yerine, sıfırları ve birleri A, G, C, T’ye ve depolama alfabesindeki yedi yeni harfe dönüştürebiliriz.” şeklinde konuştu.
Aynı zamanda araştırmacılar, bu 11 harfle kodlanan bilgilerin talep üzerine geri aktarılmasını sağlayan sentetik DNA’nın verilerini tam geri okuyan yeni bir mekanizma da geliştirdi. DNA’nın harf kombinasyonlarının son derece net bir şekilde okunmasını sağlayan sistem, insan yapımı DNA harfleri ile doğal olanları ayırt etmek ve her şeyi birbirinden ayırmak için derin öğrenme algoritmalarını ve yapay zekayı kullanıyor. Sonuç olarak, DNA’nın harf kombinasyonlarının son derece net bir şekilde okunmasını sağlıyor ve böylece içeride saklanan tüm bilgileri açığa çıkarıyor.
Kaynak: https://www.cnet.com/news/dna-gets-artificial-upgrade-to-store-humanitys-boundless-digital-data/
