Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2024

An easier-to-use technique for storing data in DNA is inspired by our cells 

0

It turns out that you don’t need to be a scientist to encode data in DNA. Researchers have been working on DNA-based data storage for decades, but a new template-based method inspired by our cells’ chemical processes is easy enough for even nonscientists to practice. The technique could pave the way for an unusual but ultra-stable way to store information. 

The idea of storing data in DNA was first proposed in the 1950s by the physicist Richard Feynman. Genetic material has exceptional storage density and durability; a single gram of DNA can store a trillion gigabytes of data and retain the information for thousands of years. Decades later, a team led by George Church at Harvard University put the idea into practice, encoding a 53,400-word book.

This early approach relied on DNA synthesis—stringing genetic sequences together piece by piece, like beads on a thread, using the four nucleotide building blocks A, T, C, and G to encode information. The process was expensive, time consuming, and error prone, creating only one bit (or an eighth of a byte) with each nucleotide added to a strand. Crucially, the process required skilled expertise to carry out.

The new method, published in Nature last week, is more efficient, storing 350 bits at a time by encoding strands in parallel. Rather than hand-threading each DNA strand, the team assembles strands from pre-built DNA bricks about 20 nucleotides long, encoding information by altering some and not others along the way. Peking University’s Long Qian and team got the idea for such templates from the way cells share the same basic set of genes but behave differently in response to chemical changes in DNA strands. “Every cell in our bodies has the same genome sequence, but genetic programming comes from modifications to DNA. If life can do this, we can do this,” she says. 

Qian and her colleagues encoded data through methylation, a chemical reaction that switches genes on and off by attaching a methyl compound—a small methane-related molecule. Once the bricks are locked into their assigned spots on the strand, researchers select which bricks to methylate, with the presence or absence of the modification standing in for binary values of 0 or 1. The information can then be deciphered using nanopore sequencers to detect whether a brick has been methylated. In theory, the new method is simple enough to be carried out without detailed knowledge of how to manipulate DNA.

The storage capacity of each DNA strand caps off at roughly 70 bits. For larger files, researchers splintered data into multiple strands identified by unique barcodes encoded in the bricks. The strands were then read simultaneously and sequenced according to their barcodes. With this technique, researchers encoded the image of a tiger rubbing from the Han dynasty, troubleshooting the encoding process until the image came back with no errors. The same process worked for more complex images, like a photorealistic print of a panda. 

To gauge the real-world applicability of their approach, the team enlisted 60 students from diverse academic backgrounds—not just scientists—to encode any writing of their choice. The volunteers transcribed their writing into binary code through a web server. Then, with a kit sent by the team, they pipetted an enzyme into a 96-well plate of the DNA bricks, marking which would be methylated. The team then ran the samples through a sequencer to make the DNA strand. Once the computer received the sequence, researchers ran a decoding algorithm and sent the restored message back to a web server for students to retrieve with a password. The writing came back with a 1.4% error rate in letters, and the errors were eventually corrected through language-learning models. 

Once it’s more thoroughly developed, Qian sees the technology becoming useful as long-term storage for archival information that isn’t accessed every day, like medical records, financial reports, or scientific data.  

The success nonscientists achieved using the technique in coding trials suggests that the DNA storage could eventually become a practical technology. “Everyone is storing data every day, and so to compete with traditional data storage technologies, DNA methods need to be usable by the everyday person,” says Jeff Nivala, co-director of University of Washington’s Molecular Information Systems Lab. “This is still an early demonstration of going toward nonexperts, but I think it’s pretty unique that they’re able to do that.”

DNA storage still has many strides left to make before it can compete with traditional data storage. The new system is more expensive than either traditional data storage techniques or previous DNA-synthesis methods, Nivala says, though the encoding process could become more efficient with automation on a larger scale. With future development, template-based DNA storage might become a more secure method of tackling ever-climbing data demands. 








Метод Эффеком: Как перевернуть правила игры с помощью знаний

Вскрылись жуткие подробности смерти 24-летней звезды «Дома-2»: несколько дней мертвая пролежала в квартире

Охранник из аэропорта Внуково стал моделью

Гастроэнтеролог Садыков: аппендицит из-за семечек арбуза или шелухи подсолнуха — миф


Report: AC Milan’s Christian Pulisic set to team up with $87 million Manchester United star

Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit

Man Utd have agreed deal with AC Milan for £40m star's exit, await player decision - report

Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle


Аэропорт Внуково (станция метро)

В Петербурге центр города и Лахтинскую гавань связали водными круизами

Добро в каждой чашке: Елизавета Боярская, фонд «Жизнь в Движении» и сеть кофеен «Ягода» запускают авторский кофе для помощи детям с ОВЗ

Персиковые дожди Колымы...


Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

Mafia: The Old Country получила положительные оценки в Steam

The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Находи идеальные места для персонажей-фигурок в «Is This Seat Taken?»


Овочі можусть стати розкішшю для українців


«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Команда «Буран» одержала победу на «Архипелаге 2025»

Уникальное шоу Натальи Которевой «Женщина за 50» в Москве 20 сентября

Рок-фестиваль «Окна Открой» в Петербурге: возвращение звезд и открытие новых талантов


От Чехова с мангустами до встречи “Варягов”: что скрывают стены Московского вокзала Тулы

Героическое участие армян в СВО. Часть шестнадцатая

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге


Политолог нашла парадокс в отношениях России и Грузии

В Курске на улице Ленина восстановили фонтан возле памятника Георгию Свиридову

Sohu: США грозят Китаю из-за Тайваня, Пекин ждет помощи от России

Более 15 тысяч нижегородцев и гостей города объединил в День физкультурника спортивно-патриотический фестиваль «Моя сила»


Андрей Рублёв обыграл Лёнера Тьена на старте «Мастерса» в Цинциннати

Александрова снизилась в рейтинге в борьбе за титул WTA

Хачанов достиг третьего раунда теннисного турнира «Мастерс»

Вероника Кудерметова вышла в третий круг турнира WTA-1000 в США


"Начинаем привыкать". Бизнес и власти о том, как россиянам жить в эпоху интернет-блэкаутов

Взрыв плазмы на поверхности Солнца апатит аварийную ситуацию

Сообщается, что секретная служба США арендовала объекты недвижимости на Аляске

Основал "Самолёт" и чуть не выдал дочь за Шамана: умер миллиардер Михаил Кенин


Музыкальные новости

Команда «Буран» одержала победу на «Архипелаге 2025»

Баха и Чайковского исполнят на органном концерте в Печорах

Поклонники заподозрили, что Валентина Иванова родила дочь от Тимати

Леонтьев прилетит на «Новую волну» по личному приглашению Крутого


Рок-фестиваль «Окна Открой» в Петербурге: возвращение звезд и открытие новых талантов

Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

DCLogic и HIDEN создают альянс для защиты ИТ-инфраструктуры от сбоев в электропитании

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: самые эффективные способы борьбы с веснушками


РПЛ: «Зенит» забил в свои ворота и проиграл «Ахмату» Черчесова, а хет-трик Батракова помог «Локомотиву» обыграть «Спартак»

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

Охранник из аэропорта Внуково стал моделью

Команда «Буран» одержала победу на «Архипелаге 2025»


Дептранс Москвы предупредил автомобилистов об ухудшении погоды

Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов

Российский рэпер сжег кабриолет BMW прямо на сцене

Кино на Белой даче: какие фильмы чеховский музей покажет в августе


Путин обратился с приветствием к участникам форума «Машук»

Bloomberg сообщает, что ЕС хочет провести переговоры с Трампом до встречи с Путиным

Медиа сообщили о предполагаемой локации встречи Путина и Трампа на Аляске

Российские акции демонстрируют уверенный рост на фоне ожиданий встречи Путина и Трампа




Custom Clinic - это клиника в центре Санкт-Петербурга, где решают проблему выпадения волос комплексно и эффективно

Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: самые эффективные способы борьбы с веснушками

Уровень медицины в Некрасовке растет


В Киеве сделали заявление о территориальных уступках


Компания «КЕНГУРУ.ПРО» подписала соглашение с сетью премиальных фитнес-студий PRO TRENER

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника


Интервью Лукашенко на "Беларусь 1" стало примером пропагандистской одержимости

В Минске считают, что интервью Лукашенко превратили в пропагандистский опус


Собянин: сбиты ещё три беспилотника, летевших на Москву

Собянин: с 2011 года в Москве привели в порядок более 90 км набережных

Сергей Собянин. Главное за день

Собянин заявил об уничтожении пятого БПЛА, который летел на Москву


Было-стало. Какая улица вела на Москву, а привела в заповедник

Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов

Преимущества применения озона для очистки воды

Новости: в Колорадо из-за масштабного лесного пожара эвакуировали исправительное учреждение


Шойгу отметил полномасштабное внешнее влияние в ситуации в Молдавии

Что известно о задержках рейсов в аэропортах РФ 11 августа 2025 года

"Начинаем привыкать". Бизнес и власти о том, как россиянам жить в эпоху интернет-блэкаутов

Георгий Черданцев: Комментировать любую встречу «Спартака» и «Зенита» — это расстрел


Льготные ипотеки на Дальнем Востоке активно получают участники СВО и сотрудники ОПК

Полицейский погиб при задержании поджигателя релейного шкафа под Архангельском

В Алтайском крае не будут проводить проверку на предмет чрезмерного роста тарифов на ЖКУ

без заголовка


Подросток на Мersedes сбил пешехода на трассе в Керчь

Прогноз погоды в Крыму на 10 августа

Когда достроят больницу скорой помощи и онкодиспансер в Севастополе

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа


Российский рэпер сжег кабриолет BMW прямо на сцене

Более 15 тысяч нижегородцев и гостей города объединил в День физкультурника спортивно-патриотический фестиваль «Моя сила»

Ультракороткофокусный лазерный проектор Hisense Smart Laser Cinema PT1 – теперь в России

Shot: мужчина в Приморье умер после укуса пчелы














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *