Microsoft ने सिंथेटिक डीएनए के 10 मिलियन स्ट्रैंड खरीदे

दीर्घकालिक डेटा भंडारण के साथ प्रयोगों के लिए

Microsoft ट्विस्ट बायोसाइंस से सिंथेटिक डीएनए के 10 मिलियन स्ट्रैंड खरीद रहा है । जानकारी के दीर्घकालिक भंडारण के लिए कितना उपयुक्त है, यह सत्यापित करने के लिए बायोमैटेरियल की इतनी मात्रा की आवश्यकता होती है। डीएनए में सूचना के घनत्व ने लंबे समय तक वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया है: डीएनए के एक ग्राम में, 1 zettabyte (अरब टेराबाइट्स) डेटा को संग्रहीत किया जाता है और उचित परिस्थितियों में हजारों वर्षों तक अपरिवर्तित रखा जाता है । बिंदु छोटा है: सस्ते और मज़बूती से पढ़ना और जानकारी पढ़ना और लिखना सीखो।



डीएनए बेस जोड़े में बाइनरी डेटा की रिकॉर्डिंग के साथ वर्षों में सफल प्रयोग किए गए हैं। 2010 में वापस, हांगकांग के जीवविज्ञानी सिंथेटिक डीएनए को E.coli बैक्टीरिया सेल में पेश करने में कामयाब रहे , और 2012 में, हार्वर्ड के वैज्ञानिकों ने डीएनए में 643 किलोबाइट डेटा लिखा , दर्ज की गई जानकारी की मात्रा के लिए एक नया रिकॉर्ड स्थापित किया।

डीएनए में कोडिंग की जानकारी के लिए, न्यूक्लियोटाइड्स की संख्या (0 = ए, 1 = टी, 2 = सी, 3 = जी) के अनुसार एक द्विघात संख्या प्रणाली का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, हांगकांग के चीनी विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों ने ASCII तालिका (i = G = 71; E = 69; M = 77) के अनुसार संख्याओं में पाठ का अनुवाद किया, फिर चतुर्भुज प्रणाली में (105 → 1221; 71; 0113; 69 → 0111; 77); → 0131), और फिर न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में।

iGem → 1221011301110131 → ATCTATTGATTTATGT

हार्वर्ड के विशेषज्ञों ने एक अलग विधि का इस्तेमाल किया। सबसे पहले, उन्होंने मूल रूप से जीवित जीवों के उपयोग को छोड़ दिया, और एक वाणिज्यिक डीएनए चिप पर उत्पन्न अणु में सिंथेटिक डीएनए को पेश किया। इस प्रकार, मेजबान जीव के विकास के दौरान आनुवंशिक परिवर्तन के कारण रिकॉर्ड की गई जानकारी को नहीं खोया जा सकता है। दूसरे, उन्होंने एएससीआईआई पाठ का उपयोग नहीं किया, लेकिन बाइनरी कोड - एक पुस्तक के साथ एक फ़ाइल, HTML स्वरूपण और जेपीईजी चित्रण को संरक्षित करना। कोड को 96-बिट ब्लॉकों में विभाजित किया गया था, जिसमें प्रत्येक ब्लॉक के लिए 19-बिट अद्वितीय पता (आरेख पर लाल रंग में दिखाया गया है) शामिल है।



तब से, डेटा एन्कोडिंग तकनीकों में धीरे-धीरे सुधार किया गया है। डीएनए से जानकारी पढ़ने के लिए बेहतर तकनीक। माइक्रोसॉफ्ट रिसर्च के शोधकर्ताओं ने भी योगदान दिया है: उन्होंने हाल ही में एक वैज्ञानिक पत्र प्रकाशित किया है ।इस विषय पर।

ट्विस्ट बायोसाइंस सिंथेटिक डीएनए के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक विशेष मशीन का उपयोग करके डीएनए में सूचना रिकॉर्ड करने की प्रौद्योगिकियों में माहिर हैं, जिसे कंपनी में डिज़ाइन किया गया था। ट्विस्ट बायोसाइंस के मुख्य ग्राहक अनुसंधान प्रयोगशालाएं हैं जो विशिष्ट दवाओं का उत्पादन करने के लिए कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में आवश्यक आनुवंशिक रूप से संशोधित बैक्टीरिया का निर्माण करते हैं। जानकारी को संग्रहीत करने के लिए आनुवंशिक सामग्री का उपयोग करना ट्विस्ट बायोसाइंस का एक नया क्षेत्र है।

किसी दिए गए कॉन्फ़िगरेशन की कस्टम-निर्मित सिंथेटिक डीएनए की एक जोड़ी के लिए लगभग 10 सेंट की लागत है। निकट भविष्य में ट्विस्ट बायोसाइंस 2 सेंट की कीमत कम करने की उम्मीद करता है।

"वे हमें डीएनए अनुक्रम बताते हैं, हम खरोंच से श्रृंखला का उत्पादन करते हैं," -माइक्रोसॉफ्ट के साथ एक अनुबंध के बारे में ट्विली बायोसाइंस के मुख्य कार्यकारी एमिली लेप्रोस्ट ने कहा । निर्मित बायोमेट्रिक को Microsoft को भेजा जाता है, जबकि ट्विस्ट बायोसाइंस बायोएन्जिनेर्स को यह भी नहीं पता होता है कि अणुओं में कौन सी विशिष्ट जानकारी एन्कोडेड है, क्योंकि उनके पास डिक्रिप्शन की कुंजी नहीं है।

प्रयोगशाला में, कृत्रिम उम्र बढ़ने का उपयोग करते हुए, Microsoft यह परीक्षण करेगा कि क्या डीएनए 1,000 वर्षों तक जानकारी बनाए रखेगा।

डीएनए की जानकारी पढ़ना आनुवांशिक अनुक्रमण द्वारा किया जाता है। पिछले 20 वर्षों में, इस प्रक्रिया की लागत में काफी गिरावट आई है। उदाहरण के लिए, मानव जीनोम अनुक्रमण परियोजना 1993 से 2003 तक चली और लागत लगभग 3 बिलियन डॉलर थी। आज, इस तरह की प्रक्रिया $ 1000 के लिए की जा सकती है।

यदि कीमतों में गिरावट इतनी गति से जारी रहती है और रीड एरर के स्तर को कम करना संभव है , तो डीएनए को वास्तव में स्वीकार्य माध्यम माना जा सकता है। हमें कीमतों को 10,000 गुना कम करने की आवश्यकता है - और प्रौद्योगिकी जनता के पास जाएगी, मुझे यकीन है कि एमिली लेप्रिस्ट।

Source: https://habr.com/ru/post/hi393641/