DNA Sintetis: Penyimpanan Data Massal

Kita berada di awal era Big Data. Informasi digital tumbuh pada tingkat yang hampir eksponensial dari tahun ke tahun – sesuatu yang pasti akan terus terjadi selama beberapa dekade mendatang. Ini adalah fakta bahwa manusia menghasilkan informasi baru lebih cepat daripada yang dapat disimpan secara efisien.

Juga benar bahwa media penyimpanan sedang dikembangkan yang dapat menawarkan peningkatan kapasitas dan persistensi, tetapi saat ini masa pakai media tersebut (optik, pita magnetik, hard disk atau memori flash) adalah sekitar 7 tahun, yang tidak cukup untuk area tertentu di mana informasi perlu disimpan dalam jangka waktu yang lama untuk alasan kepatuhan, atau hanya karena data mungkin penting di masa mendatang.

Ini termasuk data yang diarsipkan, mungkin tidak akan pernah digunakan lagi, tetapi perlu disimpan di suatu tempat. Diperkirakan informasi ini menyumbang 70 persen dari total informasi yang dihasilkan, yang disebut informasi WORN (Write Once Read Never).

Biasanya, penggerak pita magnetik adalah media yang digunakan: tidak mahal dan banyak informasi dapat disimpan di dalamnya. Namun akses data ini berurutan dan sangat lambat dibandingkan dengan media lainnya.

Selain itu, semua informasi ini perlu direplikasi dari waktu ke waktu dan disimpan pada suhu dan kelembapan yang konstan, yang merupakan biaya yang signifikan bagi organisasi.

Penggerak DNA

Transformasi digital yang kita alami membutuhkan revolusi penyimpanan dan perusahaan Prancis Biomemory sedang mengerjakan proyek yang dapat mengarah pada revolusi semacam itu.

Dan harus diingat bahwa ada jenis teknologi penyimpanan yang belum dikembangkan oleh manusia, tetapi telah berevolusi selama 4 miliar tahun: DNA.

Ke dalam ini datang Laboratorium Biomemori (spin-off dari French Sorbonne University yang dibuat tahun lalu), yang mengembangkan teknologi yang berpotensi menggantikan media penyimpanan tradisional sekaligus mengurangi konsumsi energinya yang tinggi. Teknologi ini mampu menyandikan dan mengatur data dalam molekul DNA beruntai ganda, yaitu mampu mereplikasi DNA secara sintetik sedemikian rupa sehingga dapat menyimpan segala jenis informasi.

Ini adalah teknologi DNA Drive, yang didefinisikan oleh perusahaan sebagai strategi penyimpanan data DNA bio-secure, biokompatibel dengan kapasitas tak terbatas.

Stabilitas DNA mengungguli media lain dengan tanah longsor. Ini ditunjukkan dengan pemulihan DNA yang akurat dari mammoth yang hidup sejuta tahun lalu, misalnya.

Kepadatannya juga spektakuler.

Menurut Biomemory, itu adalah 4,5×10 dinaikkan menjadi 20 byte per gram DNA, yaitu 0,45 Zettabytes dapat disimpan dalam satu gram DNA.

Semua data digital yang dihasilkan umat manusia pada tahun 2019 (45 Zettabytes) dapat disimpan dalam 100 gram DNA.

Selain itu, DNA yang disimpan tidak memerlukan energi karena molekulnya benar-benar stabil di bawah kondisi yang tepat.

Kemajuan signifikan dalam pengkodean data menjadi sekuens DNA sintetik “in-vitro” melalui serangkaian algoritme telah ditunjukkan pada tahun 2012, tetapi ada beberapa keterbatasan seperti kepadatan penyimpanan yang rendah atau kelambatan dalam menulis atau membaca informasi.

Pendekatan Biomemori untuk mengatasi keterbatasan ini dalam menyimpan informasi dalam DNA didasarkan pada penggunaan proses biologis dan sifat-sifat organisme hidup.

DNA Drive menggunakan molekul DNA beruntai ganda sebagai pembawa fisik, kompatibel dengan manipulasi in-vitro dan in-vivo.

Pierre Crozet, CTO dan salah satu pendiri Biomemory Labs, bertemu dengan jurnalis di acara IT Press Tour. Di tangan kanannya ada kapsul tempat penyimpanan DNA sintetik, yang akan kami jelaskan di bawah

“Begitu molekul semacam itu telah dibangun, mereka dapat dimasukkan ke dalam organisme hidup untuk manipulasi lebih lanjut. Teknologi kami memungkinkan organisasi fisik multi-skala yang memungkinkan akses acak, memfasilitasi perakitan setelah pengurutan dan menawarkan kapasitas tak terbatas”, kata manajer Biomemory selama Tur Pers TI terakhir (acara pers di mana Silicon Spain berkesempatan untuk mengenal teknologi ini secara terperinci).

Mengkodekan data

Tanpa membahas terlalu banyak detail teknis (penulis ini memiliki pengetahuan biologi yang terbatas), Biomemory telah mengembangkan sebuah algoritma yang disebut RISE (Random In-Silico Evolution), yang mampu menyandikan dan menyusun informasi dari keadaan biner (0/1) ke negara kuaterner (A / C / G / T) karakteristik urutan nukleotida untuk memastikan kompatibilitas dengan DNA.

Struktur DNA Drive terdiri dari unit penyimpanan yang disebut sektor. Setiap sektor terdiri dari blok data dengan panjang yang dapat disesuaikan tempat informasi disimpan.

Biomemory memiliki unit yang sudah beroperasi. Bahkan, ia telah menunjukkan kemampuannya dengan penyandian teks sejarah berdasarkan Revolusi Prancis: "La Déclaration des droits de l'homme et du citoyen" (1789) dan "La Déclaration des droits de la femme et de la citoyenne" (Olympe de Gouges, 1791).

Keduanya dirakit dan disimpan dalam kapsul logam yang disebut DNAshell (pada gambar sampul), yang akan memastikan stabilitasnya selama ratusan tahun dan pembacaannya dengan ketepatan 100%.

Drive DNA Laboratorium Biomemori
DNA Drive dan kapsul DNAshell

Biomemori mengakui bahwa jalan masih panjang, terutama dalam hal penyandian dan penyimpanan informasi. Ini masih merupakan proses yang sangat lambat yang perlu dikembangkan agar suatu hari dapat bertahan sebagai produk. Tetapi dia juga menunjukkan bahwa sesuatu yang sangat mirip terjadi pada 1960-an dengan komputasi tradisional di mana tidak ada yang akan mempertaruhkan satu sen pun pada perkembangannya menjadi seperti sekarang ini.

Akankah DNA Drive menjadi revolusi besar berikutnya (dan standar) dalam penyimpanan data massal? Kita akan melihat dalam beberapa tahun.

Artikel asli di sini.

Diterjemahkan dengan www.DeepL.com/Translator (versi gratis)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Go up