Bakterilerden Mesaj Var: Merhaba Dünya!
Bilgisayar teknolojisinin büyük bir hızla ilerlemesiyle, mevcut teknolojiler de hızla eskiyor. Veri depolama sistemleri de tabii ki bu hızdan nasibini alıyor. Optik HDD sabit disklerin yerini daha küçük, güvenilir ve uzun ömürlü SSD sabit disklerin almasıyla, bir süre sonra bu cihazların yerine nasıl bir veri depolama teknolojisinin geçeceği düşünülürken, araştırmacılar canlı bakterilerin DNA’sında veri depolamayı başardı.
En küçük sabit diskten bile neredeyse 1000 kat daha yoğun yapısı sayesinde, yalnızca bir tuz zerreciği kadar DNA’da 10 adet uzun metraj film depolamak teoride mümkün ve bu sebeple oldukça çekici bir depolama ortamı. Zaten DNA’nın veri depolama potansiyeli üzerine çalışmalar da çok yeni değil. Bir organizma, bir sonraki nesle aktardığı genetik özelliklerini DNA içinde depoluyor ve organizmanın genetik bilgi depolamakta kullandığı DNA molekülleri, dijital verilerin depolanması için kodlanabiliyor. Araştırmacılar, DNA sentezleyici kullanarak, DNA’nın dört ana bazı olan adenin, guanin, sitozin ve timini istedikleri kombinasyonda birleştirebiliyor ve bu sayede bir ve sıfırlardan oluşan ikili (binary) format verileri DNA’ya kodlayabiliyor. Fakat uzun kodları doğru sentezlemek oldukça zor ve DNA eskidikçe, yani yaşlandıkça bozulduğu için, uzun vadeli bir depolama söz konusu değil.
Bu sebeple, Columbia Üniversitesi sistem biyoloğu Haris Wang’ın öncülüğünde bir ekip, CRISPR teknolojisini kullanarak, canlı organizmaların DNA’sına veri depolanıp depolanamayacağını araştırıyor. Canlı organizmalar genlerini kopyalayıp bir sonraki nesle aktarabildiği için, uzun vadeli biyolojik veri depolama da bu sayede mümkün olabilir. Aslında bakarsanız, 72bit uzunluğunda bir veriyi E. coli bakterisine kodlamayı başarmışlar bile. Şimdilik pek karmaşık bir mesaj olmasa da, bakterilerin sekanslanmasıyla bu kod okunabiliyor: ‘‘Merhaba Dünya!’’
Araştırmacılar, mevcut veri depolama sistemleriyle henüz rekabet edemeyeceklerini kabul ediyor ama çalışmalarının yeni bir dijital-biyolojik veri depolama çerçevesi oluşturduğunu söylüyor, silikon ve karbon temelli varlıklar arasındaki bilgi aktarım kapasitesinde önemli bir ilerleme olarak görüyor.
CRISPR gibi yöntemlerle son yıllarda geleceği parlayan biyoteknolojinin sunduğu olasılıklar düşünüldüğünde, DNA üzerine veri yazma ve okuma tekniklerinin de güçleneceği ve ucuzlaşacağı tahmin ediliyor. Yakın bir zaman içinde bakteriyel bir solüsyonu bilgisayarınıza bağlayıp film izleyemeyeceksiniz belki, ama geleceğin ne tür teknolojilere gebe olduğunu tahmin etmeye çalışmak, her zaman sürprizlerle dolu.
REFERENCES
- 1. https://www.sciencemag.org/news/2021/01/scientists-program-living-bacteria-store-data
- 2. https://futurism.com/data-dna-living-bacteria