Como o DNA pode substituir os discos rígidos

Por: Maddie Stone
26 de agosto de 2015 às 8:52

A capacidade dos nossos dispositivos de armazenamento digital cresceu exponencialmente nos últimos anos. Mas há um meio de armazenamento que ainda deixa até os excelentes SSDs comendo poeira, e ele não foi criado por seres humanos. Ele se chama DNA.

Uma equipe de cientistas tenta entender se as moléculas de dupla hélice que codificam todos os vegetais, animais e micróbios desse planeta Terra podem ser usadas para armazenar nossos dados por milhares de anos. Durante uma reunião da American Chemical Society, o cientista Robert Grass, do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, apresentou uma demonstração de prova de conceito da tecnologia. Sua equipe de pesquisadores conseguiu codificar um DNA com 83 kilobytes de texto da Carta Federal Suíça de 1291 e do Método de Arquimedes do século 10.

Como computadores, só que melhor
“Um pouco depois da descoberta da arquitetura de dupla hélice do DNA, as pessoas perceberam que a linguagem de códigos da natureza é muito parecida com a linguagem binária que usamos nos computadores”, disse Grass.

Em discos rígidos, usamos zeros e uns para representar dados. O DNA, por sua vez, usa quatro bases químicas (A, T, C e G). São quatro letras em vez de dois números, mas os dois sistemas conseguem armazenar permutações infinitamente complexas de informação.

Exceto que o DNA, diz Grass, é muito, mas muito melhor. Hoje em dia, um disco rígido com o tamanho de um pequeno livro pode conseguir armazenar até cinco terabytes de dados, e os componentes deste disco devem durar por cerca de 50 anos. Enquanto isso, uma gota microscópica de DNA consegue guardar o “manual de instruções” completo – bilhões e bilhões de letras – para milhares de organismos. Em teoria, diz Grass, uma pequena quantidade de DNA pode guardar mais de 300.000 terabytes de informação. E o que é ainda melhor, é que segundo estudos arqueológicos e paleontológicos, o DNA pode durar centenas de milhares de anos.

Cápsulas do tempo
dna
Todos os seus dados em uma gota

DNA congelado preso dentro de células pode durar alguns milênios, mas Grass não vê motivos para não conseguirmos fazer algo melhor. É por isso uqe a sua equipe está empacotando DNA em pequenas esferas de sílica resistentes ao calor. Depois de cozinhar algumas dessas esferas a 70 graus Celsius por uma semana – o equivalente a manter a 10 graus Celsius por 2.000 anos – o DNA continuava funcionando sem problemas. Mantido em armazenamento frio, uma dessas cápsulas pode durar dezenas de milhares, ou até mesmo milhões de anos.

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Isso soa bastante promissor, mas a tecnologia experimental ainda precisa enfrentar alguns obstáculos. Para começar, os arquivos em DNA não são buscáveis, o que cria um grande problema em questão de usabilidade. Imagine o pesadelo que seria recuperar um arquivo perdido em um disco de backup se você precisasse vasculhar por todos os documentos até encontrá-lo. E também tem a questão do preço: Grass reconhece que codificar e armazenar alguns megabytes de dados hoje em dia custaria alguns milhares de dólares.

Mas os cientistas estão confiantes de que superarão esses obstáculos. A equipe de Grass já trabalha em métodos para classificar partes específicas de DNA, o primeiro passo em direção à criação de um arquivo pesquisável. E conforme esses métodos forem refinados e automatizados, o custo do armazenamento genético deve cair substancialmente.

Que tipo de dados vamos querer guardar no DNA? Grass imagina que isso poderia ajudar a preservar nossa sempre crescente montanha de informação online – por exemplo, histórico de mudanças em arquivos da Wikipedia. Ou toda a experiência humana em Starcraft, ou todos os episódios de Doctor Who até o fim dos tempos.

Na minha cabeça, eu saltei direto para o potencial de armazenamento biológico. Pense que você não apenas poderia colocar seu genoma em uma cápsula, mas também toda a sua biografia junto com ele. No futuro, humanos talvez sejam capazes de clonar não só o corpo de uma pessoa como também reconstruir todas as suas memórias. Assustador ou sensacional? Você decide.

[American Chemical Society]

Imagens via Shutterstock

Postado em: Pesquisas