La totalidad de YouTube podría caber en una cucharadita

Si alguna vez hubiera un sitio web en expansión, sería YouTube. El sitio para compartir videos que se lanzó en 2005 se ha convertido en una de las fuerzas dominantes de Internet, tanto para bien como para, bueno, menos que bien. Pero hay algo en lo que sus críticos y defensores estarían de acuerdo: es grande. Realmente muy grande.

Es por eso que es tan impactante que los investigadores han demostrado la posibilidad teórica de que puedan almacenar 10 petabytes (10 millones de gigabytes) de datos en un solo gramo de ADN. Potencialmente, todo YouTube podría caber en una cucharadita.

El estudio, realizado por investigadores del Instituto de Tecnología Technion-Israel en Haifa y el Centro Interdisciplinario (IDC) Herzliya, también en Israel, está destinado a examinar la posibilidad de ADN como almacenamiento de datos. Con el uso de la nube ahora común, el almacenamiento de datos se ha vuelto cada vez más crucial. Las granjas de servidores, la solución tradicional, han suscitado preocupaciones medioambientales, dada su gran demanda de electricidad. Algunas compañías, como Microsoft, han experimentado colocando sus servidores bajo el agua para enfrentar el desafío.

El ADN ya posee el código intensamente complejo para la vida humana, lo que lo hace potencialmente sorprendente para el almacenamiento de datos. Pero es duro. La información de codificación de ADN requiere una cadena compuesta de enlaces llamados nucleótidos. Estos nucleótidos son los cuatro componentes básicos de la vida, marcados con las letras A, C, G y T. Las secuencias binarias que consisten en 0 y 1 se traducen a estas cuatro letras.

Durante un proceso conocido como síntesis, se producen moléculas de ADN que representan estas mismas secuencias. Luego, en un proceso llamado secuenciación, los investigadores crean una salida que representa la secuencia de nucleótidos original.

Resolver los problemas que hizo el equipo, incluso teóricamente, es un paso adelante. En un comunicado de prensa, el equipo describe su progreso como:

(1) aumentar el número de letras utilizadas para codificar la información (más allá de las 4 letras originales); (2) reducir significativamente el número de rondas de síntesis requeridas para almacenar información sobre el ADN; (3) mejorar el mecanismo de corrección de errores utilizado.

"Los procesos de síntesis y secuenciación actuales son inherentemente redundantes, porque cada molécula se produce en grandes cantidades1 y se lee en múltiples copias durante la secuenciación, dice el profesor Zohar Yakhini de Technion en el comunicado de prensa". El método que desarrollamos aprovecha esta redundancia para aumentar el número efectivo de letras sobre las cuatro letras originales, lo que nos permite codificar y escribir cada unidad de información en menos ciclos de síntesis ".

El equipo pudo reducir el número de rondas de síntesis requeridas por unidad de información en un 20 por ciento. Dada la intensa complejidad de este trabajo, cualquier cosa que lo haga más simple y más eficiente es un paso en la dirección correcta. El trabajo de los científicos podría conducir a una reducción del 75 por ciento en el futuro.

"En este trabajo, hemos implementado un sistema de almacenamiento basado en ADN que codifica información con eficiencia de síntesis que es significativamente mejor que el enfoque estándar", dice el profesor Roee Amit, que dirige un laboratorio de biología sintética en el Techion. "El estudio incluyó la implementación real de la nueva técnica de codificación para almacenar información de gran volumen sobre las moléculas de ADN y reconstruirla para probar el proceso".

Los científicos también están considerando técnicas CRISPR para hacer que el ADN sea más maleable para el almacenamiento de información.