پردازش داده ها روی دی ان ای با نورون های شیمیایی ممکن شد

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، دی ان ای رسانه‌ای برای ذخیره‌سازی داده‌ها محسوب می‌شود ولی بازیابی و دستکاری داده‌های ثبت شده بر روی آن دشوار است. اکنون یک گروه با ارتقای «نورون‌های شیمیایی» توانسته‌اند محاسباتی را بر روی داده‌های ذخیره شده در دی ان ای انجام دهند و پاسخ‌های به دست آمده را به راحتی بازخوانی کنند.

سیستم‌های ذخیره‌سازی داده‌های مدرن ما ممکن است چشمگیر و متنوع باشند، اما مانند بسیاری از امور، طبیعت این کار را بسیار کارآمدتر از ساخته‌های دست بشر انجام داده است. یک گرم دی ان ای می‌تواند تا ۲۱۵ میلیون گیگابایت داده را ذخیره کند، که به این معنی است که محتویات کل اینترنت می‌تواند در چیزی به اندازه یک جعبه کفش ذخیره شود. نکته مهم‌تر اینکه، تحت شرایط مناسب دی ان ای می‌تواند هزاران یا حتی میلیون‌ها سال دوام بیاورد.

پس تعجب آور نیست که دانشمندان در حال بررسی راه‌هایی برای استفاده بهینه از آن بوده‌اند. در مطالعه‌ای جدید، محققان فرانسوی و ژاپنی بر روی بهبود روش‌هایی برای یافتن قطعات خاصی از داده‌های ذخیره شده روی DNA، انجام محاسبات و دستکاری داده‌ها تمرکز کردند.

این گروه با استفاده از سه آنزیم که واکنش‌های خاصی با یکدیگر دارند، نورون‌های شیمیایی ایجاد کردند که به آنها اجازه می‌دهد مانند نورون‌های طبیعی مغز، اطلاعات را به اطراف منتقل کنند. سپس این نورون‌ها در قالب یک معماری خاص جاگذاری شدند که به ترکیب چندین لایه و ایجاد یک شبکه عصبی منجر شد.

این نورون‌های شیمیایی قادر به انجام محاسبات بر روی داده‌های ذخیره شده در دی ان ای هستند و نتایج را با انتشار سیگنال‌های فلورسنت که می‌توانند توسط ابزارهای دیگر تفسیر شوند، در دسترس قرار می‌دهند. این گروه با استفاده از سیستم‌های میکروسیال برای کاهش واکنش‌های آنزیمی، انجام ده‌ها هزار واکنش از این دست را ممکن کرده است.

این روش نه تنها می‌تواند به دانشمندان کمک کند داده‌های موجود در پایگاه داده‌های عظیم دی ان ای را پیدا و پردازش کنند، بلکه در نهایت به شناسایی نشانگرهای زیستی بیماری در آزمایش خون یا سایر نمونه برداری‌های انجام شده از مایعات بدن کمک می‌کند.