215 000 terabytes en una molécula: el ADN se convierte en un almacén de datos

Un grupo de científicos ha desarrollado un método para escribir información digital en moléculas de ADN, 350 veces más rápido que las tecnologías actuales. El estudio demuestra una nueva forma de almacenamiento de datos mediante la modificación epigenética del ADN. Los expertos están convencidos de que esta tecnología puede allanar el camino para la creación de sistemas biomoleculares de almacenamiento de información real.

Basándose en investigaciones, los científicos afirman que una molécula de ADN humano puede potencialmente almacenar hasta 215 000 terabytes de información, lo cual ha llamado la atención de la comunidad científica sobre el ADN como un soporte digital prometedor.

Existen dos principales obstáculos para el uso pleno del ADN en el almacenamiento de información. En primer lugar, el costo de producción. Actualmente, el único método viable para registrar datos es mediante la síntesis de ADN en fábricas, un enfoque que resulta demasiado costoso para un uso masivo. La segunda dificultad es la baja velocidad de los procesos de codificación de información en las moléculas.

El enfoque propuesto permite resolver ambos problemas, utilizando mecanismos naturales que aceleran significativamente el proceso. El método se basa en la metilación de bases nitrogenadas en un patrón de ADN preexistente, eliminando la necesidad de síntesis y permitiendo alcanzar una alta velocidad de escritura de datos, llamados epi-bits por los investigadores, un análogo de los bits en computadoras digitales convencionales.

La presencia o ausencia de metilación permite representar datos en forma de 1 y 0. Las pruebas mostraron que el nuevo método es capaz de escribir datos a una velocidad de 350 bits por reacción, un avance significativo en comparación con los métodos anteriores que solo lograban un bit por reacción.

Además de mejorar el rendimiento, los científicos han facilitado el uso de los almacenadores de ADN mediante la creación de la plataforma iDNAdrive. Cerca de 60 voluntarios de diversas áreas científicas lograron codificar alrededor de 5 000 bits de información textual en la plataforma.

Sin embargo, la tecnología sigue siendo inferior a los métodos de almacenamiento tradicionales. Incluso con el uso de epi-bits y una plataforma automatizada de procesamiento líquido, la velocidad de escritura de datos alcanza solo 40 bits por segundo (los discos SSD pueden leer y escribir datos a una velocidad de 200-550 MB/s).

Los investigadores también señalan preguntas sobre la durabilidad de las marcas de metilación creadas por la nueva tecnología. Además, surge el problema de implementar un acceso arbitrario a los datos, similar a la memoria operativa: para el acceso selectivo a archivos en el sistema de epi-bits, es necesario leer toda la base de datos, lo cual no es eficiente mediante secuenciación de nanoporos.

El costo de la tecnología de epi-bits aún supera los gastos de los sistemas de almacenamiento tradicionales basados en ADN. No obstante, los científicos esperan que la mayor automatización y optimización ayuden a reducir los costos y acerquen la comercialización.