ABD’deki University of Missouri bünyesinde çalışan araştırma takımı, DNA’yı yeniden yazılabilir bir dijital depolama birimine dönüştürmeyi amaçlayan yeni bir formül geliştirdi. Çalışma, biyoloji ile elektronik mühendisliğini bir ortaya getirerek genetik kodu dijital bitlere çevirmeyi hedefliyor.

Virüslerden ilham alan kodlama yöntemi

Günümüzde hepimiz, DNA’nın son derece yoğun ve kararlı bir bilgi taşıyıcısı olduğunu biliyoruz. Li-Qun Gu’nun liderlik ettiği araştırma grubu ise, bu yapıyı dijital data depolama için kullanmayı planlıyor. Geliştirilen yaklaşım, “frameshift encoding” ismi verilen ve virüslerde gözlemlenen ribozomal kayma (çerçeve kayması) mekanizmasından ilham alacak.

Bu düzenek, protein sentezi (translasyon) sırasında ribozomun mRNA üzerindeki okuma çerçevesini +1 yahut -1 nükleotit kaydırarak, tek bir mRNA’dan farklı ve uzatılmış proteinler üretmesini sağlayan biyolojik bir düzenek olarak biliniyor. Bu biyolojik süreçte tek bir mRNA zinciri birden fazla protein üretebiliyor.

Elektronik okuma sistemi geliştirildi

Makaleye nazaran bu teknik, DNA bazlarına dijital bitlerin daha süratli ve paralel biçimde yazılmasına imkan tanıyabilir. Ayrıca takım, moleküler bir dedektörle birlikte çalışan kompakt bir elektronik cihaz da geliştirdi. Sentetik DNA zincirleri bu dedektörden geçerken oluşan elektriksel yük değişimleri yazılım tarafından tahlil ediliyor ve ikili kod dizilerine dönüştürülüyor. Böylelikle DNA üzerinde saklanan data tekrar dijital dosyaya çevrilebiliyor.

Araştırmacılara nazaran prosedür, evvelki DNA depolama tekniklerine kıyasla daha süratli ve etraf dostu bir yapı sunuyor. Keza DNA’nın üç boyutlu çift sarmal yapısı, klasik iki boyutlu yarı iletken yongalara yahut manyetik disk plakalarına kıyasla çok daha yüksek depolama yoğunluğu potansiyeli taşıyor.

Teorik olarak bu yapı, siber hücumlara karşı daha dirençli bir arşiv modeli de sunabilir. Araştırmacılar, ferdî bilgilerden bilimsel arşivlere kadar geniş bir kullanım alanı hedefliyor. Yine de sistemin USB bellek boyutuna indirgenmesi için minyatürleştirme süreci gerekiyor ve şimdilik laboratuvar ölçeğinde bir konsept kelam konusu. Hasebiyle ticari kullanıma geçiş için önemli biyokimyasal ve mühendislik pürüzlerinin de aşılması gerekecek.