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:
رئيس الوزراء يشهد توقيع مذكرة لإنشاء مصنع تخزين بطاريات بـ12 مليون دولار
شهد الدكتور مصطفى مدبولي، رئيس مجلس الوزراء، اليوم الأربعاء، بمقر مجلس الوزراء بالعاصمة الإدارية الجديدة، مراسم توقيع مذكرة تفاهم بشأن إنشاء مصنع لبطاريات تخزين الطاقة، وذلك بين وزارة الصناعة المصرية، مُمَثلة في مركز تحديث الصناعة، وشركتي: «جلوبال ساوث يوتيليتيز الإماراتية» (Global South Utilities)، و«ويهنج» الصينية، وذلك بحضور الفريق مهندس كامل الوزير، نائب رئيس مجلس الوزراء للتنمية الصناعية، وزير الصناعة والنقل، والدكتور سلطان الجابر، وزير الصناعة والتكنولوجيا المتقدمة في دولة الإمارات العربية المتحدة، ومحمد حسن السويدي، وزير الاستثمار بدولة الإمارات العربية المتحدة، ومريم الكعبي، سفيرة دولة الإمارات العربية المتحدة لدى مصر.
ووقع مُذكرة التفاهم كل من دعاء سليمة، المدير التنفيذي لمركز تحديث الصناعة، وعلي الشمري، الرئيس التنفيذي لشركة «جلوبال ساوث يوتيليتيز الإماراتية»، و«دوريان باراج»، المدير التنفيذي لشركة «ويهنج» الصينية.
وأكد الدكتور مصطفى مدبولي، رئيس مجلس الوزراء، أن مذكرة التفاهم تُسهم في تعزيز تنفيذ استراتيجية مصر للطاقة المستدامة 2035، لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة وتحسين الكفاءة والتحول نحو الطاقة المتجددة وتعزيز أمن الطاقة، بالإضافة إلى الإسهام في تطوير البنية التحتية للطاقة النظيفة، كما تسعى إلى توفير حلول فعّالة لتخزين الطاقة تلبي احتياجات السوقين، المحلية والإقليمية، مما يسهم في تعزيز التنمية المستدامة وتحقيق الأهداف البيئية والاقتصادية.
وعلى هامش التوقيع قال الفريق مهندس كامل الوزير، نائب رئيس مجلس الوزراء للتنمية الصناعية وزير الصناعة والنقل، إن دور مركز تحديث الصناعة في مذكرة التفاهم يتمثل في تقديم الدعم لتوفير البيانات والمعلومات المتعلقة بإنشاء مصنع لبطاريات تخزين الطاقة، بما في ذلك الحوافز الاستثمارية، والضرائب، والمرافق، وتوفير سلاسل التوريد المحلية، وتقديم الدعم في الترتيبات والمناقشات مع الشركاء والموردين المحليين المحتملين، وكذا تقديم الدعم في المناقشات مع الجهات ذات الصلة بشأن الحوافز المطلوبة.
وأكد الوزير حرص الحكومة على تعزيز جهود كفاءة استخدام مصادر الطاقة الجديدة والمتجددة لتلبية احتياجات الدولة وفي إطار خطة وزاره الصناعة لتشجيع الصناعات الخضراء لتمثل نسبة 5% في الناتج المحلي بحلول 2030 وتعميق التصنيع المحلي لمستلزمات إنتاج الطاقة الجديدة والمتجددة لا سيما الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
وأشار إلى أنه بموجب مذكرة التفاهم تلتزم شركة جلوبال ساوث يوتيليتيز الإماراتية بتقديم مختلف سبل الدعم اللازم لشركة «ويهنج» الصينية لاستكمال دراسة الجدوى، وكذا التنسيق بين مركز تحديث الصناعة والشركة الصينية بشأن جميع الحوافز الحكومية المطلوبة لإقامة المنشأة الصناعية المُشار إليها.
وأوضح أنه بمقتضى مذكرة التفاهم، تلتزم شركة «ويهنج الصينية» بالانتهاء من دراسة إنشاء مصنع لبطاريات تخزين الطاقة بطاقة إنتاجية تصل إلى 1 جيجاوات بإجمالي استثمارات 12 مليون دولار.
بدوره، نقل الدكتور سلطان أحمد الجابر تحيات قيادة وحكومة وشعب دولة الإمارات إلى الدولة المصرية الشقيقة، مشيرًا إلى أن توجيهات القيادة في دولة الإمارات تدعم استكشاف فرص التعاون والاستثمار المشترك في مجالات حيوية من ضمنها الصناعات المتقدمة والمستدامة، والبنية التحتية، والطاقة المتجددة، بما يعود على البلدين الشقيقين بالنمو والازدهار، ويدعم استدامة ومرونة سلاسل الإمداد، ويُعزز الاكتفاء الذاتي.
اقرأ أيضاًرئيس الوزراء: نعد برنامج حوافز لتشجيع المواطنين على تحويل السيارات للعمل بالغاز الطبيعي
رئيس الوزراء: إعادة تشغيل شركة النصر للسيارات يعكس رؤية الدولة الاستراتيجية لدعم التصنيع المحلي
مدبولي: الرئيس السيسي جدد دعوته بشأن قدرة مصر على استضافة مركز عالمي لتجميع وتخزين الحبوب