Umat manusia memiliki masalah penyimpanan data yang sangat besar. Dalam dua tahun terakhir, orang telah menciptakan lebih banyak informasi daripada di semua sejarah sebelumnya. Dan aliran informasi ini akan segera melampaui kapasitas hard drive.
Para peneliti mengatakan mereka telah menemukan cara baru untuk menyandikan informasi digital dalam DNA. Satu gram DNA dapat menyimpan data 215 petabytes (215 juta gigabytes). Dengan demikian, semua informasi yang pernah dibuat oleh manusia akan menempati wadah seukuran beberapa truk.
DNA memiliki banyak keunggulan untuk menyimpan informasi digital. Ini sangat kompak dan dapat disimpan selama ribuan tahun di tempat yang sejuk dan kering. Dan orang selalu bisa memahaminya. “DNA tidak menurun seiring waktu seperti kaset atau cakram, dan tidak akan ketinggalan zaman,” kata Yaniv Ehrlich, seorang ilmuwan di Universitas Columbia (AS).
Ilmuwan telah melestarikan informasi digital dalam DNA sejak 2012, ketika ahli genetika di Universitas Harvard (AS) George Church, Sree Kosuri dan rekannya menyandikan sebuah buku berisi 52 ribu kata menjadi ribuan fragmen DNA menggunakan untaian dari alfabet empat huruf - A, G, T dan C untuk menyandikan nol dan satu dari file digital.
Sistem enkripsi ini relatif tidak efektif dan hanya dapat menyimpan 1,28 petabyte per gram DNA. Pendekatan lain bekerja lebih baik. Tetapi tidak ada yang membiarkan DNA mempertahankan lebih dari setengah kapasitas maksimumnya. DNA dapat menopang sekitar 1,8 bit per nukleotida DNA (jumlahnya tidak mencapai 2 bit karena kesalahan baca dan tulis yang jarang tetapi tak terhindarkan).
Ehrlich memutuskan bahwa dia akan mendekati batas ini. Oleh karena itu, dia dan Dina Zilinski beralih ke algoritma yang digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsi informasi. Mereka mulai dengan 6 file, termasuk sistem operasi komputer lengkap, virus komputer, film Prancis tahun 1895 berjudul Arrival of a Train at La Ciotat, dan studi tahun 1948 oleh ahli teori Claude Shannon. Pertama, para ilmuwan mengubah file menjadi string biner satu dan nol, mengompresnya menjadi satu file dasar, dan kemudian membagi data menjadi string pendek kode biner. Mereka mengembangkan algoritme yang disebut "Sumber DNA", yang secara acak mengemas rantai menjadi apa yang disebut "gumpalan". Para peneliti menambahkan tag tambahan ke ini sehingga mereka dapat dibangun kembali nanti dalam urutan yang benar. Secara total, para ilmuwan telah menghasilkan daftar digital 72 ribu untai DNA,setiap 200 karakter.
Video promosi:
Mereka mengirimkannya sebagai file teks ke startup Twist Bioscience di California, tempat mereka mensintesis untaian DNA. Dua minggu kemudian, Ehrlich dan Zilinski menerima ampul dengan sepotong DNA di pos, di mana file mereka dienkripsi. Untuk menguraikannya, para ilmuwan menggunakan teknologi pengurutan DNA modern. Urutan dikirim ke komputer, yang menerjemahkan kode genetik kembali ke biner dan menggunakan tag untuk memasang kembali enam file asli. Teknologi ini bekerja dengan sangat baik sehingga file baru bebas dari kesalahan.
Namun, Kosuri dan Ehrlich mencatat bahwa pendekatan baru tidak siap untuk penggunaan skala besar. Mereka menghabiskan 7 ribu dolar untuk mensintesis 2 megabyte informasi menjadi file, dan 2 ribu dolar lagi untuk membacanya. Dibandingkan dengan bentuk penyimpanan data lainnya, penulisan dan pembacaan dari DNA relatif lambat.
