I batteri memorizzano i dati?

AGI - Batteri e organismi monocellulari possono essere programmati per memorizzare dati. Lo hanno dimostrato gli esperti della Columbia University, che hanno pubblicato un articolo sulla rivista Nature Chemical Biology per rendere noti i risultati del loro studio, il quale ha portato alla scrittura elettronica di informazioni sul DNA di batteri viventi.

“Le tecnologie di archiviazione di dati – afferma Seth Shipman, un bioingegnere presso i Gladstone Institutes e l'Università della California a San Francisco, che non è stato coinvolto nella ricerca – tendono a diventare antiquate e illeggibili quando vengono superate dalla nuova tecnologia. Questo metodo difficilmente potrebbe diventare obsoleto nel breve termine, anche se le applicazioni reali sono ancora molto lontane”.

Il team ha convertito la stringa di uno e zeri digitali di un file in combinazioni delle basi dell’acido deossiribonucleico: adenina, guanina, citosina e timina. Il codice viene riportato poi nel DNA grazie a un sintetizzatore, ma l'accuratezza della sintesi diminuisce con l'aumentare della lunghezza del codice.

“Il DNA rappresenta un elemento di archiviazione davvero interessante – sostiene Harris Wang della Columbia University – perché è più di mille volte più denso dei dischi rigidi più compatti, consente di memorizzare l'equivalente di 10 film digitali a lunghezza intera nel volume di un granello di sale ed è un composto fondamentale per la biologia, per cui le tecnologie in grado di leggerlo dovrebbero diventare più economiche e più potenti”.

Per ovviare al problema dell’accuratezza decrescente, il gruppo di ricerca ha suddiviso i file in blocchi, che vengono incisi in frammenti di DNA di lunghezza compresa tra 200 e 300 basi. “A ogni frammento viene assegnato un indice per identificare la propria posizione nel file – riporta l’autore – per adesso si tratta di una tecnologia piuttosto esosa, che può richiedere fino a 3.500 dollari per un megabit di informazioni”.

L’esperto aggiunge che le fiale in cui sono immagazzinate le informazioni potrebbero degradarsi nel tempo. “Stiamo lavorando per scrivere dati nel DNA degli organismi viventi – afferma lo scienziato – in modo che possano copiare e trasmettere i dati alle generazioni successive”.

Nel 2017, lo stesso team aveva utilizzato il sistema di editing genetico CRISPR per riconoscere un segnale biologico negli organismi a livello cellulare e riprodurre la sequenza binaria dei sistemi informatici, ma questa configurazione poteva memorizzare solo un paio di bit di dati. Il gruppo di Wang si è basato su questa tecnologia espandendo la possibilità di espressione delle cellule.

“Per leggere la sequenza di uno e zero delle informazioni – spiega lo scienziato – abbiamo sequenziato i batteri. Grazie a questo approccio, abbiamo codificato elettricamente fino a 72 bit di dati, utilizzati per scrivere il messaggio ‘Hello World’”. “Siamo agli albori di una nuova era – conclude Wang – per l’archiviazione dei dati. Non siamo ancora minimamente in grado di competere con gli attuali sistemi di archiviazione della memoria. Ma almeno, per ora, potremmo aver trovato un modo efficace per nascondere informazioni”.