Comment l’ADN peut maintenant stocker toutes les données dans le monde.

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Des chercheurs de l’Université de Washington, Microsoft et Twist Bioscience ont stocké avec succès deux chansons, « Smoke on the Water » (Deep Purple) et « Tutu » (Miles Davis), dans une séquence d’ADN qui peut être décodé et téléchargé sans perte de qualité. Le processus utilisé par les chercheurs représente une innovation qui ouvre la voie à une technologie qui nous permettra de stocker de grandes quantités de données dans un espace extrêmement réduit, même pour des milliers d’années.

Selon le Financial Times, il y a un grand intérêt pour cette approche. D’une part, les méthodes actuelles sont inefficaces, de courte durée, où la perte de qualité est inévitable et, d’autre part, les progrès de la génétique ouvrent d’innombrables façons dans la recherche.

De nombreuses archives numériques – de la musique à des documents de recherche – sont stockées sur des bandes magnétiques, comme l’a expliqué Gurtej Sandhu, membre de Micron Technology, une entreprise qui produit des périphériques de stockage de mémoire numérique.

Comme une bande, mais une «technologie plus grande et plus avancée», la bande magnétique est le moyen le moins coûteux de stocker des données. Mais, avec l’augmentation des informations, « les bandes devront faire face à des centaines de dépôts », a déclaré Sandhu. « Et la bande ne conserve pas les données pour toujours, vous devez les réécrires – l’information disparaîtra après 10 ans. »

D’autre part, l’ADN est beaucoup mieux stocker et copier l’information, comme le font nos corps. « Soit vous êtes un virus, un concombre, un éléphant ou Donald Trump, » dit Yaniv Erlich, chercheur à l’Université de Columbia, qui a publié un document sur le stockage de l’information dans l’ADN en Mars, « vous gardez l’information la plus importante de votre vie dans votre propre ADN « .

La molécule génétique est extrêmement petite, donc décoder la date résoudra le problème de l’espace. « Vous avez besoin de 10 tonnes d’ADN pour stocker toutes les données du monde », ajoute Erlich. « C’est quelque chose que vous pouvez tenir dans un camion. »

L’ADN a aussi de la longévité. « L’ADN a 3,5 milliards d’années », explique Erlich.

L’ADN est à la fois bon marché et rapide à copier. «Vous avez besoin d’un dollar et d’une heure pour lire un tube d’ADN», explique Emily Leproust, directrice générale de Twist Bioscience. « Un tel tube est l’équivalent d’un centre de données pour seulement un dollar et une heure d’enregistrement. C’est quelque chose qu’il n’a jamais rencontré.  »

Étant pas cher et rapide, la conversion du code binaire qui constitue les données numériques dans les spirales chimiques qui forment l’ADN est moins complexe qu’il n’y paraît à première vue, selon Sriram Kosur, professeur adjoint de chimie et de biochimie à l’Université de Californie – Los Angeles. Une séquence d’ADN peut être faite pour correspondre à une séquence du code numérique.

Cependant, la synthèse de l’ADN peut être problématique – pas toutes les molécules survivent, et parfois des fragments peuvent être répétés. Pour réduire les erreurs, Erlich et son équipe ont proposé une solution algorithmique qui ressemble au jeu Sudoku. « Dans le sudoku, même si vous perdez quelques indices, vous pouvez toujours résoudre le puzzle. »

En utilisant la nouvelle technique, ils ont pu stocker l’information avec une densité de 215 pétaoctets par gramme par ADN et la lire avec précision.

[note] Un pétaoctet équivaut à 900 milliards de pages d’écriture [/note]

Les chercheurs travaillent maintenant sur l’automatisation des processus de stockage de données dans l’ADN pour permettre la recherche de fichiers génétiques pour des fichiers spécifiques.

Mais un obstacle est le coût de fabrication de l’ADN. Bien que la lecture des séquences d’ADN soit relativement facile et peu coûteuse, l’information écrite est de 7-9 cents basée sur l’ADN; et le stockage de 12 Mo de données sur l’ADN coûte maintenant 100 000 $.

Malgré tout, Leproust, dont l’entreprise utilise des techniques d’impression 3D pour écrire de l’ADN, est optimiste. « Nous pensons avoir un plan pour baisser les prix de la synthèse génétique »; mais il admet qu’il ne sait pas quand cela arrivera.

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