¿De los soportes digitales convencionales al ADN para almacenar datos?

Toda la información de la humanidad cabría en una taza de café llena de ADN. Teniendo en cuenta esto, es obvio que un modo razonablemente práctico de usar al ADN para esa función constituiría toda una revolución en el campo del almacenamiento de datos y en el de la informática en general. Los resultados alentadores de una investigación nos acercan un paso más a esa función del ADN.

Según algunas estimaciones, en la Tierra hay ahora mismo entre 10 y 50 billones de gigabytes de datos digitales, y cada día los seres humanos producimos correos electrónicos, fotos, tuits y otros archivos digitales que suman otros 2,5 millones de gigabytes de datos. Gran parte de estos datos se almacenan en enormes instalaciones conocidas como centros de datos de exabytes (un exabyte equivale a mil millones de gigabytes), que pueden tener el tamaño de varios campos de fútbol y cuyo coste de construcción y mantenimiento ronda los mil millones de dólares.

Muchos científicos creen que una solución alternativa está en la sustancia que contiene nuestra información genética: el ADN. Este evolucionó para almacenar cantidades masivas de información a muy alta densidad, como puede deducirse del ejemplo de la taza de café llena de ADN con el que comenzábamos este artículo.

El equipo de Mark Bathe, profesor de bioingeniería en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, ha desarrollado una técnica para etiquetar y recuperar archivos de datos de ADN de un gran conjunto, que podría ayudar a hacer viable el almacenamiento de datos de ADN.

Ya se demostró que es factible codificar imágenes y páginas de texto como ADN. Sin embargo, también se necesita una forma fácil de escoger el archivo deseado de entre una multitud de segmentos de ADN y hasta ahora los únicos modos de hacerlo eran muy poco prácticos. Bathe y sus colegas han demostrado ahora una forma práctica y eficiente de hacerlo, encapsulando cada archivo de datos en una partícula de sílice de 6 metros, etiquetada con secuencias cortas de ADN que revelan su contenido.

Usando este método, los investigadores demostraron que, con el nivel tecnológico actual, pueden extraer con precisión imágenes individuales almacenadas como secuencias de ADN de un conjunto de 20 imágenes. Teniendo en cuenta la cantidad de etiquetas posibles que podrían utilizarse, el sistema podría ampliarse hasta cien trillones de archivos (un uno seguido por veinte ceros).

Los bioingenieros del MIT han demostrado una forma fácil de acceso a archivos de datos almacenados en forma de ADN. Esto podría ser un paso clave hacia el uso de archivos de ADN para almacenar enormes cantidades de videos, fotos y otros contenidos digitales. (Imagen: MIT News, con los iconos pequeños suministrados por los investigadores. CC BY-NC-ND 3.0)

Los sistemas de almacenamiento digital codifican el texto, las fotos o cualquier otro tipo de información como una serie de ceros y unos. Esta misma información puede codificarse en el ADN utilizando los cuatro nucleótidos que componen las “letras” del código genético: A, T, G y C.

Además de su extraordinaria densidad de almacenamiento de información, el ADN tiene otras características que lo hacen deseable como medio de almacenamiento, incluyendo su gran estabilidad.

Para que el ADN sea capaz de competir en coste económico con la cinta magnética, que suele utilizarse para almacenar grandes cantidades de datos de archivo, Bathe estima que el coste de la síntesis del ADN tendría que disminuir en unos seis órdenes de magnitud. Bathe prevé que eso ocurrirá en una o dos décadas, de forma similar a como el coste de almacenar información en memorias flash ha descendido de manera espectacular en las últimas dos décadas. (Fuente: NCYT de Amazings)