DNA는 많은 양의 디지털 정보를 저장하기 위해 사용될 수 있다. DNA에 정보를 저장하는 것은 쉽지만 이를 검색하거나 변경하는 것은 지금까지 상당히 까다로운 일이었다. 네이처에 발표된 연구에 따르면 프랑스와 일본 연구원 팀은 저장된 데이터를 읽기 위해 효소를 사용하는 새로운 방법을 개발하였다.
자연은 방대한 양의 정보를 저장할 수 있는 최상의 솔루션을 제공한다. 과학자들은 이진법을 4개의 다른 문자(A/T/C/G)로 변환하여 DNA에 디지털 데이터를 저장할 수 있다. 그러나 DNA에 저장된 특정 정보를 찾을 수 있을까? DNA로 인코딩된 데이터를 전자 데이터로 변환하지 않고 어떻게 직접 조작할 수 있을까?
이러한 질문에 답하기 위해 일본 도쿄 대학과 프랑스 CNRS(국립과학연구센터) 팀은 효소와 인공 뉴런을 사용하여 DNA 데이터를 직접 조작하는 새로운 접근 방식을 개발하였다.
연구원들은 신경망을 재생성하고 복잡한 계산을 수행할 수 있는 인공 뉴런을 설계하기 위해 세 가지 효소를 사용하였다(실제 뉴런과 동일). 인공 뉴런은 DNA 가닥에 저장된 데이터를 조작하고 결과를 형광 신호로 표시할 수 있다. 이러한 계산은 인공 뉴런의 두 층을 조립하고 반응의 미세 유체 소형화를 사용하여 수만 번의 계산을 수행할 수 있게 함으로써 더욱 정교해졌다.
이는 프랑스 생화학자와 일본 미세유체공학 엔지니어 간의 10년 간의 작업 결과이며, 저자들은 이 연구가 일부 질병의 더 나은 스크리닝을 가능하게 할 것이며 거대한 DNA로 인코딩된 데이터베이스를 만들 수 있게할 것이라고 주장한다.
주요 이점 중 하나는 물, 공기, 빛 등에서 멀리 떨어져 있는 경우 DNA가 에너지 공급 없이도 수십만 년 동안 보존될 수 있다는 것이다. 또한 직경이 몇 센티미터에 불과한 캡슐에는 최대 500테라바이트의 디지털 데이터를 저장할 수 있다.
저자들은 2025년까지 인간이 생성하는 디지털 데이터의 총량이 175제타바이트에 이를 것으로 예상한다. 현재의 저장 방법이 부피가 크고 깨지기 쉬우며 에너지 집약적이라는 점을 감안할 때 DNA는 미래를 위한 최선의 선택이 될 수 있다.
