მეცნიერებმა დნმ-ზე ციფრული ინფორმაცია ჩაწერეს

დნმ-ის მოლეკულაში შესაძლებელია ციფრული ინფორმაციის ჩაწერა. მოგეხსენებათ, დნმ აწყობილია მოლეკულებით – ნუკლეოტიდებით, რომლებიც დნმ-ში 4 სახისაა: ადენინი (ა), გუანინი (გ), ციტოზინი (ც), თიმინი (თ).  ჩვენ შეგვიძლია სწორედ ამ ნუკლეოტიდებში “ჩავწეროთ” ციფრული ინფორმაცია.
ამის მისაღწევად საჭიროა:
1. მანქანები, რომლებიც ასინთეზირებენ ამ ოთხი ნუკელოტიდის ნებისმიერ კომბინაციას ჩვენი ნება-სურვილის მიხედვით.
2. მანქანები, რომლებიც შიფრავენ დნმ თანმიმდევრობებს – სექვენატორები.
ინფორმაციის შენახვის ეს ტიპი ყველაზე კომპაქტურია დღეს არსებულებთან (magnetic tape, hard drive). გარდა ამისა, დიდი ხნით შესაძლებელია ამ ინფორმაციის შენახვა, თუ რათქმაუნდა დნმ შენახულ იქნება სათანადო პირობებში: ცივ, ბნელ და მშრალ გარემოში. ამ მოსაზრებას ამტკიცებს მამონტის დნმ: აღმოჩენილია ამ ცხოველის დნმ-ის 60 ათასი წლის წინანდელი ნიმუში. მკვლევარებმა ინფორმაციის შენახვის ამ ტიპს “აპოკალიპს-გამძლე” უწოდეს, ჰიპოთეტური “ქვეყნის აღსასრულის” შემდეგ მომავალ თაობებმა შესაძლოა მხოლოდ დნმ-ში ჩაწერილი ინფორმაცია აღმოაჩინონ და გაშიფრონ, რადგან სხვა ყველაფერი კატასტროფას ვერ გადაურჩება.
ინფორმაციის წაკითხვა ნელი პროცესია, რადგან საჭიროა დნმ-სექვენირება, ამიტომ ვარაუდობენ, რომ კონცეფციას გამოიყენებენ დაბალი წვდომის ინფორმაციისათვის, მაგ: დიდი რაოდენობის სამეცნიერო ინფორმაციისთვის.

dna-strand-blue-tgac-640x353

იდეა და ძირითადი პრინციპები დნმ-მოლეკულაზე ინფორმაცის ჩაწერის, შენახვისა და წაკითხვის შესახებ  მოგვაწოდა მიხაილ ნეიმანმა (Mikhail Neiman). კვლევა გამოქვეყნდა 1964–65 წელს ჟურნალში Radiotekhnika (სსრკ).

2012 წლის 16 აგვისტოს ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა პროფესორ ჯორჯ ჩარჩის (George Church) სტატია. მან და მისმა კოლეგებმა ჰარვარდის უნივერსიტეტიდან მოახერხეს დნმ-ში ინფორმაციის კოდირება. ინფორმაცია მოიცავდა HTML კოდს, ერთ JavaScript პროგრამას და 53 400 სიტყვას ჩარჩის წიგნიდან “Regenesis”. მათ გამოიყენეს მარტივი კოდი, სადაც თითოეულ ბინარულ კოდს (0 და 1) შეესაბამებოდა ნუკლეოტიდებიდან ორი.

Untitledhhh

მათ წიგნის ბინარული ვერსია გადაიყვანეს “დნმ-ის კოდში” და შესაბამისად დაასინთეზირეს დნმ-მოლეკულები. 159 ნ.წ. (ნუკლეოტიდური წყვილი) მონაკვეთებიდან მხოლოდ 96 ნ.წ. გახლდათ ინფორმაცია, 22 ნ.წ. უბნები კი პრაიმერებისთვის პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციისთვის (PCR). 19 ნ.წ. უბანი კი გვერდების მსგავსად ინფორმაციის (96 ნ.წ.) ადგილმდებარეობას მიუთითებდა. მაგ: ჩვენ წიგნის გვერდების გადანომრვა გვეხმარება ლოგიკურად და ზუსტად წავიკითხოთ წიგნი, გადაუნომრველი გვერდებით, ე.ი. არეული ინფორმაციით ხომ ვერ გავიგებდით აზრს. სწორედ ასე, ეს 19 ნ.წ. უბნები მეცნიერებს დაეხმარათ დნმ-ში ჩაწერილი ინფორმაციიდან აეწყოთ საწყისი ინფორმაცია.
დასინთეზირებული ანუ კოდირებული დნმ გაამრავლეს PCR-ის საშუალებით და შემდეგ ინფორმაცია წაიკითხეს სექვენირების შედეგად. სისტემამ მხოლოდ 10 შეცდომა დაუშვა.

hhhhhhhh

მოამზადა ადმინმა.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s