Una selezione di immagini inviate al progetto #MemoriesInDNA. Credito:Università di Washington
Le persone che hanno inviato foto al progetto #MemoriesInDNA hanno selezionato immagini di membri della famiglia, luoghi preferiti e cibi gustosi che verranno conservati per anni sotto forma di DNA sintetico. Ora questa raccolta, che attualmente contiene più di 3, 000 immagini ed è ancora in crescita, si dirigerà verso l'ultima frontiera:lo spazio.
La Fondazione Arch Mission, che crea archivi che possono sopravvivere a lungo nello spazio, ha annunciato oggi che collaborerà con i ricercatori dell'Università di Washington, Microsoft e Twist Bioscience includeranno i supporti archiviati nel DNA nella sua nuova spedizione, che è destinato ad andare sulla luna in meno di due anni.
I ricercatori del Molecular Information Systems Lab dell'Università di Washington e Microsoft intendono fornire sia il progetto #MemoriesInDNA che un archivio DNA di e-book per questa missione. La Biblioteca Lunare della Arch Mission Foundation includerà anche istruzioni su come sequenziare il DNA e come accedere ai contenuti dell'archivio.
Per preparare il DNA alla sua vita nello spazio, i ricercatori hanno sviluppato nuovi metodi per confezionare e proteggere le informazioni che memorizza.
"L'invio di DNA nello spazio è per noi una grande opportunità per rendere il nostro sistema di archiviazione più robusto, " ha detto Luis Ceze, un professore nella Paul G. Allen School of Computer Science &Engineering dell'UW. "Come possiamo proteggere il DNA in modo che sia ancora leggibile migliaia di anni nel futuro?"
L'archiviazione di dati elettronici nelle molecole di DNA consente di risparmiare molto spazio di archiviazione. I data center richiedono acri di terra e rappresentano quasi il 2% del consumo totale di elettricità negli Stati Uniti, ma le molecole di DNA possono immagazzinare informazioni milioni di volte in modo più compatto utilizzando meno energia.
"Il DNA è così denso che possiamo immagazzinare molte informazioni in un singolo grammo, " ha detto Ceze. "Questo è enorme perché lo spazio è così limitato nelle missioni spaziali."
La Biblioteca Lunare conterrà anche pagine memorizzate come microfiche analogiche su sottili fogli di nichel (moneta per scala). Il team sta ancora lavorando su come verranno archiviati i contenuti del DNA di questa libreria. Arch Mission Foundation. Credito:Università di Washington
Il processo di base converte le stringhe di uno e zero dei dati digitali nei quattro elementi costitutivi di base delle sequenze di DNA:adenina, guanina, citosina e timina. Il team sta lavorando con Twist Bioscience per creare molecole di DNA sintetiche in laboratorio. Questo DNA non proviene da organismi viventi. Anziché, è sintetizzato da zero base per base (lettera per lettera).
Nello spazio, i raggi cosmici vaganti potrebbero rompere i filamenti di DNA, rendendoli illeggibili. Quindi Ceze e il suo team hanno lavorato su metodi per assicurarsi di poter ancora decodificare tutte le informazioni, anche se parte del DNA si degrada.
Il primo metodo, chiamata ridondanza fisica, comporta l'aggiunta di più copie di ciascun filamento di DNA all'archivio. Quindi, se una copia viene distrutta, ci sono ancora molte altre copie con le stesse informazioni. Il team sta valutando di aggiungere miliardi di copie di ciascun filo per tenere conto del degrado nel tempo, disse Ceze.
Il secondo metodo, chiamata ridondanza logica, allega informazioni sui dati all'interno del DNA stesso, come aggiungere informazioni su come due pezzi del puzzle vanno insieme. In questo modo, se tutte le copie di un filamento di DNA scompaiono, i ricercatori possono mettere insieme ciò che è stato perso e ottenere comunque tutti i dati.
Per esempio, per memorizzare due numeri, due e tre, i ricercatori memorizzerebbero anche l'informazione che due più tre fa cinque. Quindi, se è successo qualcosa al numero due, i numeri cinque e tre esisterebbero ancora. Quella logica potrebbe essere invertita per concludere che l'informazione mancante è cinque meno tre, o due.
Ora che il team sta lavorando con la Arch Mission Foundation, ha una scadenza rigorosa per finalizzare tutti i piani di imballaggio e stoccaggio:la Biblioteca Lunare dovrebbe essere consegnata sulla superficie della luna entro il 2020.
"Siamo orgogliosi che questa partnership con Arch continui a spingere i confini di ciò che è possibile in modi sempre più entusiasmanti e direzioni straordinarie, " ha detto la collaboratrice Karin Strauss, un ricercatore senior presso Microsoft e un professore associato di informatica e ingegneria affiliato alla UW. "Questo è un progetto incredibilmente eccitante e abbiamo un grande team multidisciplinare che ci lavora:teorici del codice, architetti informatici, ingegneri e biologi molecolari, tutti insieme per rendere questa nuova tecnologia una realtà."
Per maggiori dettagli su come includere le tue immagini nel progetto #MemoriesInDNA, visitare il sito web del progetto o inviare un'e-mail a lunarlibrary@memoriesindna.com. Nota:da includere nella raccolta di immagini del DNA, le fotografie non possono essere protette da copyright di terzi e devono essere prive di contenuti violenti o inappropriati. Il set di dati dell'immagine sarà conservato nel DNA a tempo indeterminato e condiviso con i ricercatori di tutto il mondo.
