DNA:n hyödyntäminen tiedon tallennusvälineenä (Tiedeviikko)

DNA on digitaalinen tiedon tallennusalusta. Neljän emäksen (A,C,G,T) kombinaatioita hyödyntäen voimme käyttää DNA:ta tallennusvälineenä. Useat yritykset kehittävät järjestelmiä, joissa informaation tallennus toteutetaan DNA:ta hyödyntäen. Etuja on useita, joista merkittävimmät ovat DNA:n valtava tallennuskapasiteetti sen kokoon nähden sekä DNA:n hyvä virheidensietokyky, erityisesti korjaus- ja eheytysmekanismien kanssa.

Yhteen grammaan DNA:ta voidaan tallentaa peräti 455 exatavua dataa. Tämä tarkoittaa siis 455 miljardia gigatavua dataa. Se on niin käsittämätön määrä tilaa, että kaikki Googlen, Facebookin ja suurimpien teknologiayritysten tallentama informaatio mahtuisi kaikki tuohon yhteen grammaan DNA:ta.

Ihmisen DNA epigeneettisine kerroksineen painaa n. 10^-10 g, eli 100 pg. Koko maailmassa eliöiden perusryhmiä on joitakin tuhansia, mutta oletetaan niitä olevan miljoona, niin arvio ei mene ainakaan alakanttiin. Näin ollen kaikkien maailman eliöiden geneettinen perimä painaa n. 0.0001 g. Hyttysen paino on n. 2,5 mg ja sen imukärsä painaa arviolta 1/25 koko hyttysen massasta. Siihen tilaan mahtuu kaikkien eliöiden genominen informaatio.

Se, että DNA:ta voidaan hyödyntää tallennusvälineenä ihmisen käyttämissä tietoteknisissä laitteissa, osoittaa meille DNA:n olevan passiivista informaatiota. Informaatiota voidaan kirjoittaa DNA:ksi ja tietoa voi DNA-mediasta saada ulos lukemalla sitä.

Auttaako DNA:n käyttö tallennusvälineenä ihmisiä ymmärtämään, että DNA on myös solussa vain passiivista tallennusformaattia, eikä se tee yhtään mitään, jollei tietoa lueta tulkattuun ja toiminnalliseen muotoon? DNA ei sanele mitään, se ei kontrolloi solun prosesseja eikä genomista löydy yksittäisiä informaatioyksiköitä, eli geenejä. Genomista löytyy DNA-jaksoja erilaisiin käyttötarkoituksiin ja solu voi näistä jaksoista kirjoitettuja RNA-molekyylejä muokkaamalla valmistaa toiminnallisia RNA-molekyylejä, jotka sisältävät tarkan biologisen ohjelman tai jotka tulee tulkata ja kääntää, ennen kuin niiden sisältämä informaatio voidaan muuttaa proteiiniksi.

Seuratkaapa tieteellistä tutkimusta. Termi passiivinen DNA alkaa jo esiintyä artikkeleissa ja julkaisuissa.