Clé à emporter
- Des chercheurs ont trouvé un moyen d'étendre la capacité de l'ADN à contenir des informations.
- Cela fait partie d'un effort visant à utiliser l'ADN pour le stockage de données informatiques.
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Les données conservées dans le stockage d'ADN pourraient potentiellement être récupérables après des milliers d'années.
Vous pourrez peut-être un jour remplacer votre disque dur par un périphérique de stockage composé d'ADN, et cela pourrait être un moyen durable de stocker des informations.
Des chercheurs ont récemment mis au point une méthode pour étendre le stockage des données de l'ADN en étendant artificiellement l'alphabet de l'ADN. Cela fait partie d'un vaste effort visant à utiliser l'ADN pour stocker des informations informatiques.
"L'ADN est 1 million de fois plus dense que le périphérique de stockage numérique grand public le plus dense", a déclaré Luis Ceze, professeur d'informatique et d'ingénierie qui étudie le stockage de l'ADN à l'Université de Washington, à Lifewire dans une interview par e-mail.
Stockage longue durée
L'ADN contient quatre substances chimiques - l'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine - souvent désignées par les initiales A, G, C et T. Elles forment la célèbre double hélice en combinaisons que les scientifiques peuvent décoder ou séquencer. Les chercheurs ont élargi la capacité déjà large de stockage d'informations de l'ADN en ajoutant sept nucléobases synthétiques à la gamme existante de quatre lettres.
"Imaginez l'alphabet anglais", a déclaré Kasra Tabatabaei, chercheuse au Beckman Institute for Advanced Science and Technology et co-auteur de cette étude, dans un communiqué de presse. "Si vous n'aviez que quatre lettres à utiliser, vous ne pourriez pas créer autant de mots. Si vous aviez l'alphabet complet, vous pourriez produire des combinaisons de mots illimitées. C'est la même chose avec l'ADN. Au lieu de convertir les zéros et les uns en A, G, C et T, nous pouvons convertir les zéros et les uns en A, G, C, T et les sept nouvelles lettres de l'alphabet de stockage."
L'équipe de recherche a été la première à utiliser des nucléotides chimiquement modifiés pour le stockage d'informations dans l'ADN, mais ils ont dû trouver une nouvelle façon de les interpréter. Ils ont combiné l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle (IA) pour développer une méthode de traitement de lecture de séquences d'ADN afin de détecter les produits chimiques modifiés à partir des produits naturels.
"Nous avons essayé 77 combinaisons différentes des 11 nucléotides, et notre méthode a pu différencier parfaitement chacun d'eux", Chao Pan, étudiant diplômé à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et co-auteur de ce étude, a déclaré dans le communiqué de presse. "Le cadre d'apprentissage en profondeur dans le cadre de notre méthode d'identification des différents nucléotides est universel, ce qui permet la généralisation de notre approche à de nombreuses autres applications."
Un point en faveur de l'ADN en tant que support de stockage est sa durabilité. "Pensez à des milliers d'années - souvenez-vous de l'ADN ancien qui a été découvert", a déclaré Ceze.
L'ADN ne deviendra jamais obsolète.
Les scientifiques peuvent séquencer des brins fossilisés pour découvrir des histoires génétiques et donner vie à des paysages perdus depuis longtemps.
"À une époque où nous sommes confrontés à des défis climatiques sans précédent, l'importance des technologies de stockage durable ne peut être surestimée", a déclaré Olgica Milenkovic, professeur de génie électrique et informatique et co-auteur de l'étude, dans le communiqué de presse. "De nouvelles technologies vertes pour l'enregistrement de l'ADN font leur apparition et rendront le stockage moléculaire encore plus important à l'avenir."
Stocker toutes nos affaires
L'ADN pourrait être l'endroit idéal pour conserver les données en plein essor de l'humanité. Un rapport récent estime qu'en 2020, les gens ont généré des données équivalant à 400 milliards de téraoctets ou 40 "boîtes à chaussures" de stockage de données ADN.
La pratique consistant à stocker vos informations sur l'ADN se rapproche de la réalité. "Pour le stockage de petites données précieuses, l'ADN est viable aujourd'hui - pensez à des centaines de Mo", a déclaré Ceze.
L'année dernière, quinze entreprises et institutions technologiques ont formé une alliance pour faire progresser le stockage des données ADN. Microsoft a déclaré qu'il avait démontré un système entièrement automatisé capable de stocker et de récupérer des données à partir de l'ADN; la société a également stocké 1 Go de données dans l'ADN et les a récupérées.
Mais Ceze prédit qu'il faudra 5 à 10 ans avant que l'ADN puisse rivaliser avec les solutions de sauvegarde traditionnelles comme les disques durs optiques. Les trois dernières années ont vu une explosion de l'intérêt pour la technologie, "L'ADN ne deviendra jamais obsolète", a déclaré Ceze. "Il y a un 'entrefer' naturel, ce qui est souhaitable pour la sécurité. [Mais] ce sont des propriétés très souhaitables pour le stockage à long terme."
