ابتكار علمي.. تخزين البيانات الرقمية في الحمض النووي
تاريخ النشر: 28th, October 2024 GMT
ابتكر فريق من الباحثين طريقة جديدة لتخزين البيانات الرقمية في الحمض النووي باستخدام عملية طبيعية تُعرف بـ "المثيلة" دون الحاجة إلى تصنيع سلاسل جديدة من الحمض النووي من البداية.
التقنية تطبع المعلومات مباشرة على الحمض النووي الموجود.
ووفقاً لدراسة نُشرتها مجلة "نيتشر"، فقد تمكن الباحثون من الاستفادة من هذه التقنية لطباعة المعلومات مباشرة على الحمض النووي الموجود.
وتُعد عملية المثيلة من التفاعلات الكيميائية التي تُضاف فيها مجموعة الميثيل إلى الحمض النووي، وتُستخدم عادةً لتنشيط الجينات أو تعطيلها دون المساس بالشفرة الوراثية نفسها. التخليق الجديد
وعادةً ما يتطلب تخزين البيانات في الحمض النووي تحويل البيانات الرقمية إلى تسلسل من قواعد A وC وT وG النووية، يلي ذلك تصنيع هذه السلاسل كيميائياً في المختبر عبر عملية تُعرف بـ "التخليق الجديد".
ومع أن تلك العملية قد شهدت تطوراً كبيراً، 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.
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، لأنها 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 تطوراً كبيراً 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 إطاراً ذا إمكانات مستقبلية لتخزين المعلومات الجزيئية باستخدام وحدات جاهزة، وذلك مع بدء دخول تقنية تخزين البيانات في الحمض النووي في مرحلة التسويق".
Nature research paper: Parallel molecular data storage by printing epigenetic bits on DNA https://t.co/EqkIBbhaMT
— nature (@Nature) October 23, 2024المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: عام على حرب غزة إيران وإسرائيل إسرائيل وحزب الله السنوار الانتخابات الأمريكية غزة وإسرائيل الإمارات الحرب الأوكرانية صحة تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي البیانات الرقمیة فی الحمض النووی من الحمض النووی تخزین البیانات
إقرأ أيضاً:
مدير الضبعة : المفاعل النووي خطوة في رحلة طويلة
قال الدكتور محمد دويدار مدير المشروع النووي إن مشروع الضبعة نستطيع اعتباره مجرد خطوة فى رحلة طويلة، فمصر لديها خطة للتوسع فى مجال الطاقة النووية .
وتابع دويدار فى كلمته خلال المنتدى الخامس لتطوير الصناعة النووية نحن فى حاجة للتركيز على تنفيذ مشروع الضبعة الذى يعتمد على 3 محاور اقتصادي واجتماعي وبيئي .
فمشروع الضبعة من أعظم المشروعات فى العالم حيث يعزز من خلق فرص الاستثمار الأجنبي فى مصر ،فمصر أصبحث مثلا بحتذى به.
وأضاف أن المشروع أدخل صناعة جديدة إلى مصر مما يعطى فرصة للشركات المصرية للمشاركة فى صيانة وتشغيل المفاعل النووى.
وأوضح أن من أهداف البعد الاقتصادى الاجتماعى للمشروع دعم المشروعات البحثية وتوطين صناعة التكنولوجيا النووية فى مصر .
أما البعد البيئى للمشروع فهو يخدم التزام مصر بتقليل انبعاثات الكربون الذى يسهم فى تغير المناخ فمصر أعلنت عن خطتها لتنوبع مصادر الطاقة فمشروع الصبعة بقدم طاقة نظيفة موثوقة ، فنحن نريد ان نصل لصفر انبعاثات الكربون
ومن أهم مميزات الضبعةوالذى يعد تجربة مصنفة فى العالم هى مدرسة الضبعة التى تعزز القدرات البشرية ويزيد من امكانية توظيفهم وتحسين دخولهم.
جهود الدولة لدعم ذوي الإعاقة.. غطاء قانوني ودستوري