Yeni DNA teknolojisi, binlerce yıl dayanabilen "canlı sabit disklerin" önünü açıyor

(Dan Tri) - Amerikalı bilim insanlarının Atlas Eon 100 sistemini resmen tanıtmasıyla biyoteknoloji sektöründe yeni bir yön açıldı.

Biyoteknoloji endüstrisi için tarihi bir adım olan öncü Amerikan şirketi Atlas Data Storage, 2 Aralık'ta Atlas Eon 100'ü resmen duyurdu. Bu teknoloji, verilerin sentetik DNA'ya kodlanmasını sağlayarak, mevcut tüm depolama ortamlarından çok daha uzun ömürlü bir depolama platformu oluşturuyor.

Araştırmacılara göre, bu, insanlığın dijital mirasının en sürdürülebilir şekilde korunacağı bir biyolojik arşivleme çağının başlangıcı olabilir.

Atlas Eon 100, 2 Aralık'ta resmen duyuruldu (Fotoğraf: Getty).

İkili koddan yaşam diline

Kaliforniya merkezli Atlas Data Storage şirketi, Atlas Eon 100 sisteminin, sentetik DNA'yı büyük ölçekte kullanan ilk ticari depolama hizmeti olduğunu belirtiyor. Dijital bilgiler, bildiğimiz 0'lar ve 1'lerden oluşan dizilerden, genetik materyali oluşturan dört harfe dönüştürülüyor: Adenin (A), Sitozin (C), Guanin (G) ve Timin (T).

Verileri DNA'ya kodlamak tamamen yeni bir fikir değil. 2012'de Nature dergisinde yayınlanan ilk deneylerden biri, araştırmacıların kitapları, resimleri ve yazılımları sentetik DNA'ya yüksek hassasiyetle depolayabildiklerini göstermişti.

Sonraki yıllarda, Washington Üniversitesi ve Microsoft Araştırma'dan çeşitli gruplar, DNA'nın kuru ve karanlık koşullarda saklandığında istikrarlı depolama kapasitesini göstermeye devam etti.

2012'den beri yapılan araştırmalar, sentetik DNA'nın kitapları, görüntüleri ve yazılımları yüksek hassasiyetle depolayabileceğini ve kuru, karanlık koşullarda sürdürülebilir depolama teknolojisinin önünü açabileceğini göstermiştir (Fotoğraf: Getty).

Atlas Eon 100'ün yeni özelliği, kurumsal düzeyde kullanılabilen bir sistem olmasıdır. Şirket, sentetik DNA'nın stabilitesini korumak için en uygun koşullar altında kurutulduğunu ve paketlendiğini belirtiyor.

Bu durumda, DNA molekülleri oksidasyondan veya biyolojik bozunmadan etkilenmez; bu da verilerin binlerce yıl boyunca güç veya düzenli bakım gerektirmeden saklanmasını sağlar.

Atlas Veri Depolama'nın kurucusu Bill Banyai, "Atlas, on yılı aşkın süredir devam eden çok disiplinli araştırmaların sonucunda, uzun vadeli depolama için en uygun çözümü sunan, DNA tabanlı bir depolama ürününü küresel ölçekte kullanıma sunan tek şirket olmaktan onur duyuyor" dedi.

Atlas Eon 100, dehidrate edilmiş ve özel olarak paketlenmiş sentetik DNA kullanıyor; bu sayede veriler elektrik veya bakım gerektirmeden binlerce yıl boyunca saklanabiliyor (Fotoğraf: Getty).

Dijital yaşam süresi sorununa çözüm.

Bilim insanları , günümüzdeki depolama ortamlarının çoğunun kısa ömürlü olduğu konusunda defalarca uyarıda bulundular. Mekanik sabit diskler, hareketli parçaların bozulması nedeniyle genellikle yaklaşık 10 yıl sonra arızalanır. Flash bellekler, elektriksel sızıntı nedeniyle 1-2 on yıl sonra veri kaybına eğilimlidir. DVD ve Blu-ray diskler de optik katmanın yaşlanma süreciyle sınırlıdır.

Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'ne göre, birçok büyük veri merkezi, veri bozulmasını önlemek için verileri periyodik olarak kopyalamak zorundadır; bu da işletme maliyetlerini artırır. Her yıl milyonlarca depolama aygıtı atılmakta ve önemli miktarda elektronik atık oluşmaktadır.

Sabit disklerin, flaş belleklerin ve optik disklerin kısa ömürleri, veri merkezlerini sürekli yedekleme yapmaya zorluyor, bu da maliyetleri artırıyor ve her yıl büyük miktarda elektronik atık oluşmasına neden oluyor (gösterge fotoğrafı).

Bu arada, DNA'nın doğada dayanıklı bir depolama yapısı olduğu kanıtlanmıştır. Donmuş toprakta bulunan antik hayvan DNA'sı örnekleri bir milyon yıldan fazla dayanabilir. Nature Communications dergisinde 2021'de yayınlanan bir araştırma, DNA'nın kuru ve karanlık koşullarda, hatta oda sıcaklığında bile oldukça kararlı kaldığını ortaya koymuştur.

Atlas Eon 100 bu kanıta dayanıyor. Şirket, DNA depolama yoğunluğunun geleneksel sabit disklerden binlerce kat daha yüksek olduğunu belirtiyor. Parmak büyüklüğündeki bir depolama tüpüne büyük miktarda veri sığabilir. Güvenilirliğin %99,9999999999 olduğu iddia ediliyor, yani hata olasılığı neredeyse sıfır.

Dijital mirası gelecek nesiller için koruma potansiyeli.

Kültür uzmanları ve arşivciler, DNA teknolojisini bilgiyi uzun vadede korumanın umut vadeden bir yolu olarak görüyor. Kağıt belgeler, filmler veya dijital kayıtlar zamanla bozulmaya yatkınken, sentetik DNA verilerin dayanıklı bir "fiziksel temsili" olarak hizmet edebilir.

Eserlerin, tarihi belgelerin, antik dillerin veya sözlü kayıtların taramaları, çoğaltılmaya gerek kalmadan kodlanıp saklanabilir. Müzeler ve kütüphaneler, soğuk depolama veya sunucu bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir.

Çeşitli uluslararası araştırma grupları, haritalar, mimari simülasyonlar veya arkeolojik veriler de dahil olmak üzere iklim değişikliğiyle karşı karşıya olan bölgeler hakkında bilgi depolamak için DNA'nın kullanılmasını önerdi.

Sentetik DNA, dijital belgelerin ve eserlerin korunması için daha sürdürülebilir bir yol açıyor (Fotoğraf: Getty).

Bilim alanında, büyük veri kümelerinin uzun süreli depolanmasına duyulan ihtiyaç hızla artmaktadır. İklim verisi depoları, biyolojik simülasyonlar, astronomik gözlemler ve yapay zeka eğitim verileri, daha güvenli çözümlere ihtiyaç duymaktadır.

Uluslararası Enerji Ajansı'nın tahminlerine göre, küresel veri merkezleri yılda yaklaşık 460 TWh elektrik tüketiyor; bu da Fransa'nın tamamının tüketimine eşdeğer. Bu verilerin bir kısmını DNA'ya taşımak, enerji yükünü önemli ölçüde azaltabilir.

Terabayt kapasitesine yönelik iddialı genişleme.

Atlas Eon 100 şu anda ticari hizmetin ilk aşamasında. Şirketin uzun vadeli hedefi, terabayt ölçeğinde depolama olanağı sağlayan ve DNA sentezinin maliyetini daha geniş kitlelerce erişilebilir bir seviyeye düşüren bir sistem geliştirmek.

Teknik engeller devam ediyor. DNA sentezleme ve dizileme maliyeti şu anda manyetik depolama maliyetinden çok daha yüksek. Bununla birlikte, moleküler biyolojide fiyat düşüş hızı oldukça yüksek.

ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin bir raporuna göre, gen dizileme maliyeti son yirmi yılda bir milyondan fazla kat azaldı. Bu trend devam ederse, DNA saklama maliyeti gelecekte makul bir seviyeye yaklaşabilir.

Birçok uluslararası araştırma grubu, bilgi yoğunluğunu artırmak ve verilerin yeniden okunması sırasında hata riskini azaltmak için daha güçlü şifreleme algoritmaları geliştiriyor. DNA'yı silika veya polimer malzemelerle koruma yöntemleri, çeşitli ortamlarda dayanıklılığı artırmaya yardımcı olabilir.

Atlas Eon 100'ün piyasaya sürülmesiyle DNA, laboratuvardan uygulama dünyasına taşınıyor. DNA, yüksek sıkıştırılabilirliği ve zaman içindeki kararlılığı nedeniyle uzun zamandır bilgi depolamak için en uygun yapı olarak kabul ediliyor. Depolama sorununu çözmek için doğanın kendisinden yararlanmak, enerjiye bağımlı çözümlere göre daha sürdürülebilir bir yaklaşım haline geliyor.

Dünyanın önümüzdeki on yılın sonuna kadar 180 zettabaytı aşması beklenen veri miktarıyla birlikte, uzun vadeli depolama ihtiyacı kaçınılmaz hale geliyor. DNA teknolojisi elektronik depolamanın yerini tamamen almayabilir, ancak en uzun vadeli korumaya ihtiyaç duyan veriler için temel bir katman olma potansiyeline sahip.

Kaynak: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cong-nghe-dna-moi-mo-duong-cho-o-cung-song-co-tuoi-tho-hang-nghin-nam-20251209183924681.htm