Chip de ADN para almacenar en él datos de todo tipo
La molécula de ADN, que en la naturaleza guarda información genética hereditaria, puede almacenar una gran cantidad de datos durante largos períodos de tiempo en un espacio muy pequeño. Por eso, en los últimos años, diversos equipos de científicos trabajan hacia el objetivo de crear chips de ADN empleables en informática, por ejemplo para archivar datos a largo plazo. Estos chips serían superiores a los chips convencionales basados en silicio en términos de densidad de almacenamiento de datos, longevidad y sostenibilidad.
Usar ADN para almacenar todo tipo de información tiene sus retos. / Chair of Bioinformatics / University of Würzburg
En una hebra o cadena de ADN hay cuatro componentes básicos recurrentes. Se puede utilizar una secuencia específica de estos bloques para codificar información, tal como lo hace la naturaleza. Para construir un chip de ADN es necesario sintetizar y estabilizar el ADN codificado correspondientemente. Si esto funciona bien, la información se conserva durante mucho tiempo: los investigadores creen que durante varios miles de años como mínimo. Para acceder a la información almacenada, hay que leer y descodificar la secuencia de los cuatro componentes básicos, algo que puede hacerse automáticamente.
Unos científicos trabajan ahora en superar los obstáculos que entraña este uso del ADN.
Uno de tales obstáculos es que los costes de almacenamiento son elevadísimos, de unos 400.000 dólares por megabyte.
Otro obstáculo es que el acceso a la información almacenada en el ADN es muy lento. Una consulta de datos tarda de horas a días, dependiendo de la cantidad de información consultada.
Estos desafíos deben superarse para que el almacenamiento de datos en ADN sea más práctico y resulte comercializable. Todo apunta a que las herramientas más plausibles para lograrlo son las enzimas controladas por luz y el software de diseño de redes de proteínas.
El equipo integrado, entre otros, por Thomas Dandekar y Aman Akash, del Departamento de Bioinformática en la Universidad de Wurzburgo en Alemania, así como Daniel López, de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) en España, está convencido de que el ADN tiene futuro como soporte de datos alternativo a los hoy existentes, en el que almacenar grandes cantidades de información.
Este equipo ha demostrado cómo una combinación de biología molecular, nanotecnología, nuevos polímeros, electrónica y automatización podría hacer posible dentro de unos pocos años almacenar datos en ADN de modo práctico y con un coste razonable.
El equipo de Dandekar está desarrollando chips hechos de nanocelulosa semiconductora producida por bacterias. Tales chips acogerán el ADN portador de los datos.
“La electrónica y la tecnología informática actuales pueden sustituirse parcialmente por componentes biológicos moleculares”, afirma Dandekar. De esta manera se podría lograr sostenibilidad, total reciclabilidad y una alta robustez incluso frente a pulsos electromagnéticos o cortes de energía, pero también una alta densidad de almacenamiento de hasta mil millones de gigabytes por gramo de ADN.
Dandekar y sus colegas exponen los detalles técnicos de los últimos resultados obtenidos en su línea de investigación y desarrollo en la revista académica Trends in Biotechnology, bajo el título “How to make DNA data storage more applicable”.
