ابتكار جديد.. تخزين البيانات في الحمض النووي
تاريخ النشر: 28th, October 2024 GMT
المناطق_متابعات
طوّر فريق من الباحثين طريقة مبتكرة لتخزين البيانات الرقمية في الحمض النووي باستخدام عملية طبيعية تُعرف بـ “المثيلة” (Methylation) دون الحاجة إلى تصنيع سلاسل مخصصة من الحمض النووي من البداية.
ووفقًا لدراسة نُشرت في مجلة Nature، فقد تمكن الباحثون من الاستفادة من المثيلة لطباعة المعلومات مباشرة على الحمض النووي الموجود.
وفي العادة، يتطلب تخزين البيانات في الحمض النووي تحويل البيانات الرقمية إلى تسلسل من قواعد A و C و T و G النووية، ثم تُصنّع هذه السلاسل كيميائيًا في المختبر عبر عملية تُعرف باسم “التخليق الجديد” (de novo synthesis).
ومع أن تلك العملية قد شهدت تطورًا كبيرًا، لكنها تبقى بطيئة ومكلفة وعُرضة للأخطاء، مما يجعلها غير مناسبة لتخزين البيانات على نطاق واسع.
وتمكّن فريق من الباحثين من جامعة بكين وعدة مؤسسات أخرى من التغلب على هذه التحديات من خلال استخدام المثيلة لإعادة كتابة الحمض النووي الموجود بنحو طبيعي. وتُعد المثيلة تعديلًا فوق جيني يُستخدم عادةً لتشغيل الجينات أو إيقافها دون تعديل الشفرة الوراثية ذاتها.
واعتمد الباحثون على 700 قطعة من الحمض النووي كمكونات بناء فريدة في نظام تخزينهم الجديد. ومن خلال تجميع هذه القطع بنحو انتقائي على قالب رئيسي من الحمض النووي، تمكنوا من ترميز البيانات الرقمية. ثم تضيف إنزيمات معينة مجموعات الميثيل في مواقع محددة، لتحديد الحمض النووي بتسلسل مرغوب من 1 و 0.
وخلال تجاربهم، تمكّن الفريق من تخزين صور عالية الدقة واستعادتها لحيوان الباندا ورسم صيني قديم بدقة تصل إلى 97.47%، كما حققوا سرعة كتابة بيانات بلغت نحو 350 بِت لكل تفاعل، متجاوزين بذلك سرعة كتابة البيانات في آلية “التخليق الجديد”.
وتُعد هذه الطريقة أقل تكلفة من الناحية النظرية، نظرًا إلى أنها تعتمد على قوالب حمض نووي موجودة دون الحاجة إلى تصنيع قوالب جديدة.
ومع أن التخزين الإلكتروني التقليدي يبقى أسرع وأقل تكلفة، لكن هذا الأسلوب الجديد يقدّم تطورًا كبيرًا في الاستفادة من الحمض النووي كمخزن طبيعي للبيانات. ومع مزيد من التحسينات، يمكن أن تصبح أنظمة تخزين البيانات عبر المثيلة وسيلة عملية لتخزين البيانات بنحو فعال ومستدام وأقل تكلفة من تصنيع الحمض النووي من البداية.
وأفاد الباحثون بأن نظام epi-bit الذي ابتكروه “يقدم إطارًا ذا إمكانات مستقبلية لتخزين المعلومات الجزيئية باستخدام وحدات جاهزة، وذلك مع بدء دخول تقنية تخزين البيانات في الحمض النووي في مرحلة التسويق”.
المصدر: صحيفة المناطق السعودية
كلمات دلالية: الحمض النووي من الحمض النووی فی الحمض النووی تخزین البیانات البیانات فی
إقرأ أيضاً:
ابتكار مصل لعلاج تساقط الشعر في قرابة 20 يوما
حصل باحثون تايوانيون على براءة اختراع بعد تطويرهم مصلا مبتكرا يساعد على علاج تساقط الشعر وتحفيز نموه من جديد في قرابة 20 يوما.
وتمكن باحثون من جامعة تايوان الوطنية من تطوير مصل يُدهن على الجلد، مكن من استعادة نمو الشعر لدى الفئران.
ومن المرتقب أن يتاح هذا المنتج للاستخدام البشري في شكل مستحضر للعناية بالبشرة، من دون الحاجة إلى وصفة طبية، وفقا لصحيفة "ديلي ميل".
وبحسب دراسة نشرت في مجلة "نيو ساينتست"، فقد كشف الباحثون أن المصل حفز الخلايا الدهنية في الجلد، وأعاد تجديد بصيلات الشعر.
وللتوصل إلى هذه النتائج، قام الباحثون بدهن ظهر فئران حليقة بمادة تسمى "لودي سولفات الصوديوم"، وبعد مدة تراوحت بين 10 و11 يوماً بدأ الشعر ينمو في تلك المناطق من بصيلات جديدة.
وأوضح الباحثون، أن هذه المادة حركت الخلايا المناعية إلى طبقة الدهون تحت الجلد، ما حفز الخلايا على إفراز الأحماض الدهنية التي تمتصها خلايا بصيلات الشعر، مما حفّز نموه.
وحصل الباحثون على براءة اختراع لمصلهم، ويخططون لاختبار جرعات مختلفة منه على فروة رأس البشر قبل تسويقه.
وقال البروفيسور سونغ-جان لين، مؤلف الدراسة في جامعة تايوان الوطنية، إنه استخدم نسخة مبكرة من المنتج على ساقيه: "طبّقت هذه الأحماض الدهنية، مذابة في الكحول، على فخذي لمدة ثلاثة أسابيع، ولاحظت أنها حفزت نمو الشعر".
وأوضح البروفيسور لين، أن هذه الأحماض الدهنية موجودة في جسم الإنسان وفي العديد من المنتجات الطبيعية كالزيتون، ولا تشكّل أي خطر.
وأكد الباحثون أن ابتكارهم فتح الباب أمام إمكانية علاج تساقط الشعر في المستقبل.
احتفالية وطن السلام.. الرئيس السيسى يستجيب للأطفال بالتقاط صورة تذكارية