微软购买了1000万股合成DNA

用于长期数据存储的实验

微软正在从Twist Bioscience购买1000万股合成DNA。需要如此数量的生物材料来验证其是否适合长期存储信息。 DNA中信息的密度长期以来一直吸引着科学家的注意：在1克DNA中，在适当的条件下，可以存储1兆字节（十亿兆兆字节）的数据，并且数千年不变。重点不大：学会廉价而可靠地读写信息。



多年来，已经成功地进行了成功的实验，将二进制数据记录到DNA碱基对中。早在2010年，来自香港的生物学家就设法将合成的DNA引入大肠杆菌细胞中。2012年，哈佛大学的科学家将643 KB的数据写入了DNA，为记录的信息量创造了新记录。

为了在DNA中编码信息，根据核苷酸数（0 = A，1 = T，2 = C，3 = G），使用了二次数系统。例如，香港中文大学的专家根据ASCII表将文本转换为数字（i = 105； G = 71； E = 69； M = 77），然后转换为四元系统（105→1221； 71→0113； 69→0111； 77） →0131），然后插入核苷酸链。

iGem→1221011301110131→ATCTATTGATTTATGT

哈佛专家使用了另一种方法。首先，他们基本上放弃了对生物体的使用，并将合成的DNA引入到商业DNA芯片上产生的分子中。因此，在宿主生物的进化过程中不会由于遗传突变而丢失记录的信息。其次，他们不使用ASCII文本，而是使用二进制代码-带有书籍的文件，保留HTML格式和JPEG插图。该代码分为96位的块，每个块包括一个19位的唯一地址（在图中以红色显示）。



从那时起，数据编码技术已逐渐得到改善。从DNA读取信息的改进技术。微软研究院的研究人员也做出了贡献：他们最近发表了一篇科学论文。关于这个问题。

Twist Bioscience专门研究使用公司设计的用于大规模生产合成DNA的专用机器来记录DNA信息的技术。 Twist Bioscience的主要客户是研究实验室，这些实验室生产在某些化学反应中生产特定药物所需的转基因细菌。使用遗传材料存储信息是Twist Bioscience的新领域。

对于一对碱基，给定配置的定制合成DNA成本约为10美分。 Twist Bioscience希望在不久的将来将价格降低到2美分。

“他们告诉我们DNA序列，我们从头开始生产链，”-说扭转生物科学Leprust艾米莉（艾米莉Leproust）关于与微软合同的执行董事。制成的生物材料被发送给Microsoft，而Twist Bioscience生物工程师甚至不知道分子中编码了什么特定信息，因为他们没有解密密钥。

在实验室中，微软将使用人工老化技术来测试DNA是否将信息保留1000年。

从DNA读取信息是通过基因测序完成的。在过去的20年中，此过程的成本已大大降低。例如，人类基因组测序项目从1993年持续到2003年，耗资约30亿美元，而如今，这一程序的成本仅为1000美元。

如果价格继续以这种速度下降，并且有可能减少读取错误的程度，那么DNA确实可以被视为可接受的媒介。我们需要再降低10,000倍的价格-技术肯定会普及，我敢肯定Emily Leprust。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN393641/