文字信息写入基因组在技术上如何实现呢?
生活随笔
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文字信息写入基因组在技术上如何实现呢?
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
DNA 是生物數據庫,它的主要功能就是存儲包含各種指令的生物信息。DNA 有 G(鳥嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)四種堿基,共同構成了相互纏繞的雙鏈階梯狀的螺旋結構。通過這四種堿基不同順序的編碼,存儲了生物所有的遺傳信息。DNA 里的四種堿基,兩兩互補成對。一個最短的 DNA 分子也有 4000 個堿基對,可能的排列方式就有 44000 種。堿基對排列順序千變萬化,從而能夠存儲大量的遺傳信息。
不管是將維基百科等文字信息,還是其他類型的數據,存儲到蘋果樹DNA,還是其他DNA上,在借助DNA存儲數據技術基礎上,都是有望實現的。哈佛大學在DNA存儲數據方面取得一些成果:他們將700TB的數據存進了僅僅1克DNA之中。不久前,歐洲分子生物學實驗室(EMBL)的研究人員創造了一種新的DNA存儲數據方法,通過這種方法,他們克服了DNA存儲易出錯的問題,并且數據的存儲時間可達成百上千年。用這種方法存儲1億小時以上的高分辨率的視頻,只需一小杯DNA即可。 DNA是一種很穩定的存儲信息的介質,可以保存非常長的時間。而且它非常小,密度又非常高,存儲起來還不需要任何電力支持,所以運輸和保存都很容易。 讀取DNA的工作很簡單,但是如何準確地寫入數據仍然是實現DNA存儲的主要障礙。目前研究者主要面臨兩個困難:第一,使用現在的方法只能制造出一小段DNA;第二,DNA的讀寫都非常容易出錯,尤其是在大量相同的字符被編碼進DNA時。 然而研究人員想出了一種方法,克服了上述問題。 “我們只能使用較短的DNA序列來進行編碼,但這種編碼方式又會產生大量的相同字符串。所以我們就想,干脆就將編碼分開成兩個方向的若干個重疊的碎片,每個都搭載有索引信息,這樣可以顯示出每個碎片是屬于整個代碼的哪一段,這樣就設計出了一個不允許重復的編碼方法。利用這種方法,數據只有在四個碎片上出現相同的錯誤才會讀取失敗,而這種情況又是非常罕見的。”研究人員說道。
這個計劃要實現需要通過DNA攜帶信息來實現。每個dna分子具有3頁維基百科信息數據,這是因為dna可以由3個不同數字來表達,一個數字是dna自身,蛋白質轉換成為另一個數字,還有一個多余的密碼子。
我個人的理解是不同進制之間的轉換,將二十六個字母組成的單詞的用4個堿基序列不是之后,導入到蘋果樹的基因組中,一開始感覺好像很高大上,后來又覺得……,總之如果說吃了該蘋果之后,能夠什么神奇功效的話,那我倒是樂見其成,但是據說不會影響蘋果的口味和紋理,下面是我看到的關于其報道,可以參考一下,見仁見智。禁果基因像是一個7.5億個字母構成的書籍,由四個DNA字母構成——A,T,C 和G。這些字母使用一種數學代碼翻譯成文字,類似于機械莫爾斯代碼和速記精簡字法。一旦編碼成功,這些字母將由細菌“編入”蘋果之中,經過細菌壁植入基因組,通過在DNA間隙輸入這些信息,戴維斯表示不會影響蘋果的口味和紋理。據悉,戴維斯之前使用相同的方法將希臘哲學家赫拉克利特的著作編碼在一只蒼蠅的基因中。
不管是將維基百科等文字信息,還是其他類型的數據,存儲到蘋果樹DNA,還是其他DNA上,在借助DNA存儲數據技術基礎上,都是有望實現的。哈佛大學在DNA存儲數據方面取得一些成果:他們將700TB的數據存進了僅僅1克DNA之中。不久前,歐洲分子生物學實驗室(EMBL)的研究人員創造了一種新的DNA存儲數據方法,通過這種方法,他們克服了DNA存儲易出錯的問題,并且數據的存儲時間可達成百上千年。用這種方法存儲1億小時以上的高分辨率的視頻,只需一小杯DNA即可。 DNA是一種很穩定的存儲信息的介質,可以保存非常長的時間。而且它非常小,密度又非常高,存儲起來還不需要任何電力支持,所以運輸和保存都很容易。 讀取DNA的工作很簡單,但是如何準確地寫入數據仍然是實現DNA存儲的主要障礙。目前研究者主要面臨兩個困難:第一,使用現在的方法只能制造出一小段DNA;第二,DNA的讀寫都非常容易出錯,尤其是在大量相同的字符被編碼進DNA時。 然而研究人員想出了一種方法,克服了上述問題。 “我們只能使用較短的DNA序列來進行編碼,但這種編碼方式又會產生大量的相同字符串。所以我們就想,干脆就將編碼分開成兩個方向的若干個重疊的碎片,每個都搭載有索引信息,這樣可以顯示出每個碎片是屬于整個代碼的哪一段,這樣就設計出了一個不允許重復的編碼方法。利用這種方法,數據只有在四個碎片上出現相同的錯誤才會讀取失敗,而這種情況又是非常罕見的。”研究人員說道。
這個計劃要實現需要通過DNA攜帶信息來實現。每個dna分子具有3頁維基百科信息數據,這是因為dna可以由3個不同數字來表達,一個數字是dna自身,蛋白質轉換成為另一個數字,還有一個多余的密碼子。
我個人的理解是不同進制之間的轉換,將二十六個字母組成的單詞的用4個堿基序列不是之后,導入到蘋果樹的基因組中,一開始感覺好像很高大上,后來又覺得……,總之如果說吃了該蘋果之后,能夠什么神奇功效的話,那我倒是樂見其成,但是據說不會影響蘋果的口味和紋理,下面是我看到的關于其報道,可以參考一下,見仁見智。禁果基因像是一個7.5億個字母構成的書籍,由四個DNA字母構成——A,T,C 和G。這些字母使用一種數學代碼翻譯成文字,類似于機械莫爾斯代碼和速記精簡字法。一旦編碼成功,這些字母將由細菌“編入”蘋果之中,經過細菌壁植入基因組,通過在DNA間隙輸入這些信息,戴維斯表示不會影響蘋果的口味和紋理。據悉,戴維斯之前使用相同的方法將希臘哲學家赫拉克利特的著作編碼在一只蒼蠅的基因中。
總結
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