/写真ティムサックトン CC
仕組み
DNAにデータを保存するために、科学者はバイナリコードを4つの窒素塩基-アデニン（A）、チミン（T）、グアニン（G）、およびシトシン（C）のシーケンスに変換します。 それらが互いに重なり合う短いチェーンに合成された後。 たとえば、チェーンが100塩基対で構成されている場合、前のチェーンの最後の75ペアが次のペアになります。
このため、任意の「メモリ内のポイント」にアクセスすると、特定の問題が発生します。 1つのファイルを取得するには、情報全体を解読する必要があります。 多くの分子の中から正しいものを選択することは、スープから特定のパスタを捕まえようとするようなものです。 それを勝手につかむ可能性は小さい。
しかし、イリノイ大学の科学者は解決策を見つけました。 プレートがいっぱいになるまで何度も何度も同じパスタを複製する場合、それらのいずれかが必要になります。 したがって、彼らはアドレスとして機能する追加のシーケンスでエンコードされたチェーンを合成することにしました。
これらのアドレスは、複製する必要があるDNA鎖を識別するためにプライマーによって使用されます。 その結果、科学者は、ポリメラーゼ連鎖反応法を使用して、必要なデータでDNA鎖を決定および再現することができました。 これにより、目的のチェーンのコピーを見つけるプロセスが簡素化されます。
今、科学者は多くの困難を克服しなければなりません。 それらのいくつかは、シーケンサーの機能に関連付けられています。 それらは置換エラーの影響を受けます-読み取りのために別々のコンポーネントに分割された後、セグメントを混乱させずにゲノムを復元することは困難であることが判明しました。 したがって、「エラー訂正コード」の作業が進行中です。
別の困難は、DNA合成に関与する企業であり、製造プロセスが自動化されており、新しいチェーンを生成するために再構築するには費用がかかりすぎるため、まだ新しい作業方法に切り替える準備ができていないことです。 したがって、研究者はすべての業務のコストを削減することを目的としたいくつかの作業をまだ実施していません。
/写真ミシガン大学 CC
DNAリポジトリを扱う他の人
マイクロソフトは、ワシントン大学と共同で、ランダムアクセスを使用したDNAリポジトリの作成にも取り組んでいます（これについては、以前の資料の 1つで書きました）。 また、年の初めには、400 MBを超えるデータをエンコードし、正しく回復することができました。 将来的には、ストレージの量を1 TB以上に増やすことが計画されており、MicrosoftはクラウドストレージにDNAストレージを追加することを計画しています。
ハーバードの科学者もこの分野で働いています。 彼らは何とか 、バクテリアのシェークスピアのソネットで馬に乗ったアニメーションを記録し、研究者の一人であるジョージチャーチはDNAで彼の本「Regenesis」を不滅にしました（彼は900億コピーを作成しました）。
生物学者はCRISPRシステムを使用して情報の書き込みと読み取りを行いました。 このシステムは、細菌がウイルスの侵入に対する免疫を作り出す自然な防御メカニズムです。 それらはウイルスのDNA分子を捕獲し、いわゆるスペーサーを生成し、その遺伝子座を「挿入」します。 科学者は、目的の情報をスペーサーにコード化し、ウイルスDNAを装って細菌に送信しました。
DNAの未来はいつ来るのでしょうか？
上記のすべての実験が成功したにもかかわらず、科学者は依然として技術を「オンストリーム」にすることはできません（主にコストが高いため）。 したがって、幅広い市場への参入についてはまだ議論されていません。
しかし、今日では、DNAに情報を記録するサービスを顧客に提供する営利企業があります。 たとえば、Twist Bioscienceのスタートアップは、100,000ドル（12メガバイト）のユーザーデータを「 節約 」しています。 同時に、同社の経営陣は、数年で録音のコストがわずか10セントに下がると予測しています。
Twist Bioscienceでは、インクジェットプリンターのように見える特別なマシンがDNA鎖合成を行います。 A、T、G、Cの各分子を人間の髪の毛の直径の9.6万個の「ナノウェル」に「絞り込み」ます。 これらの小さな穴は、はがきほどの大きさの黒いシリコン板にあります。 合計で、Twist Bioscienceは1日あたり約300万のチェーンを合成します。
別の例：イギリスのトリップホップグループMassive Attack は、メザニンの3枚目のスタジオアルバムを20歳の誕生日のプレゼントとしてDNAに収めることにしました。 音楽遺産のコーディングは、チューリッヒの研究室スタッフが担当します。 彼らの仕事の結果は1ヶ月で現れるはずです。
PS First Corporate IaaSブログからのいくつかの投稿：
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