Qu'est-ce que le stockage de données ADN? Est-ce l'avenir du stockage ?

Au fil des décennies, la technologie de stockage a évolué et s'est améliorée. Il est passé des CD et des disquettes aux disques durs et SSD. Mais nous avons toujours un problème: la quantité de stockage disponible et produite ne peut pas faire face aux données que nous continuons à produire.

Alors, le stockage de l'ADN résoudrait-il le problème? Les données peuvent-elles être stockées dans l'ADN ?

Qu'est-ce que le stockage de données ADN ?

Le stockage des données ADN est le processus d'utilisation des molécules d'ADN comme support de stockage. Contrairement aux formes optiques et magnétiques des technologies de stockage actuelles, les données ADN ne seront pas stockées en chiffres binaires (c'est-à-dire des 1 et des 0). Au lieu de cela, ils seraient codés dans des bases nucléotidiques d'ADN (A, C, G, T) et stockés. Ces brins sont ensuite convertis en chiffres binaires si nécessaire.

À l'heure actuelle, plus de 11 billions de gigaoctets de données existent, avec au moins 2,5 millions de gigaoctets supplémentaires ajoutés chaque jour. Les supports de stockage de données disponibles dans le monde ne peuvent pas suivre cette augmentation massive. Le stockage de l'ADN est une solution à ce problème de stockage.

Comment fonctionne le stockage des données ADN ?

ADN signifie acide désoxyribonucléique. C'est une molécule organique complexe qui porte l'information génétique d'un être vivant. Il se trouve chez tous les humains et stocke des informations telles que la couleur de la peau, la couleur des yeux, la taille et d'autres traits physiques et biologiques.

Une spirale d'ADN a des paires multiples et alternées de quatre bases uniques. Ce sont l'adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C) et la thymine (T). Ces bases sont attachées à la spirale d'ADN par paires, appelées paires de bases. Les deux paires de bases sont adénine-thymine et guanine-cytosine.

Les données sont stockées en chiffres binaires (1 et 0) dans l'informatique traditionnelle. Dans le stockage des données ADN, les quatre bases nucléotidiques (A, C, G, T) stockent et codent les données. Les informations sont stockées dans des permutations de trois bases nucléotidiques, appelées codons.

Le stockage de l'ADN comprend trois processus: coder les données, les synthétiser et les stocker, et les décoder. Les codes binaires contenant des informations sont traduits en codes ADN ou en codons à l'aide d'un algorithme. Ils sont ensuite déposés dans un container en milieu frais et régulé. L'ADN portant des informations peut être congelé en solution, stocké sous forme de gouttelettes ou stocké sur des puces de silicium.

Les scientifiques travaillent à rendre la lecture du stockage de l'ADN plus rapide et moins coûteuse. À partir de maintenant, les données stockées dans l'ADN doivent être apportées au laboratoire pour être décodées en informations binaires sans erreur, et cela prend beaucoup de temps.

En tant que tel, cela peut prendre un certain temps avant que les dispositifs de stockage de données ADN deviennent des dispositifs bon marché facilement disponibles que le public utilisera.

De plus en plus de recherches sont en cours sur la technologie de stockage de l'ADN, et cela ne renversera pas encore facilement les méthodes de stockage existantes. Mais dans quelques années, au fur et à mesure que de nouvelles recherches et percées technologiques seront réalisées, les données seront stockées dans l'ADN, résolvant les problèmes d'espace, de sécurité et de dégradation.

Quelle est la capacité de stockage du stockage des données ADN ?

Le stockage de données ADN est la solution préférée au problème de pénurie de stockage car il peut stocker de grandes quantités de données dans très peu d'espace. Un gramme d'ADN peut stocker 215 pétaoctets de données. Un pétaoctet correspond à 1 024 téraoctets. Ainsi, un gramme d'ADN peut stocker environ 220 160 téraoctets.

Comparez cela avec la technologie actuelle: un disque dur d'un téraoctet pèse environ 400 grammes. Ainsi, pour stocker la quantité équivalente de données qu'un gramme d'ADN conserve, vous avez besoin de plus de 88 millions de grammes de disques durs.

Avec ces informations, les chercheurs affirment que toutes les données du monde à l'heure actuelle peuvent tenir dans une boîte à chaussures en utilisant le stockage de données ADN.

Quels sont les avantages du stockage des données ADN ?

L'utilisation du stockage ADN comme support de stockage présente de nombreux avantages par rapport au stockage numérique. Il offre une capacité de stockage de données élevée, une durée de vie considérablement plus longue que les autres formes de stockage, une compacité, une faible sensibilité aux pannes techniques et électriques et une réplicabilité.

Densité de stockage

Le principal avantage du stockage de l'ADN par rapport aux autres supports de stockage est la densité de stockage. Même si vous stockez vos données à distance sur le cloud ou NAS, ils sont toujours stockés dans de gros serveurs et centres de données. Ces centres de données sont aussi grands que des stades de football et coûtent des milliards de dollars à construire et à entretenir. Ce n'est pas la même chose avec le stockage des données ADN.

Le stockage de données ADN vous permet de stocker des quantités massives de données dans un espace très compact. D'où la réduction des problèmes d'espace, de dépenses d'entretien et de pénurie d'équipements de stockage.

Durabilité

L'équipement de stockage numérique disponible aujourd'hui est loin d'être durable. Ils sont tous sujets à la pourriture et à la dégradation. La décomposition numérique est la décomposition progressive des données stockées sur un ordinateur, affectant des millions de personnes chaque année.

L'ADN a une demi-vie de 500 ans. Lorsqu'elles sont stockées dans un environnement optimal et réglementé, les données stockées dans l'ADN peuvent être disponibles pendant des centaines d'années.

Réplicabilité

En raison de la dégradation des données, les données des centres de données doivent être copiées et transférées sur d'autres matériels après des périodes de temps pour préserver les informations stockées. Ce processus est souvent fastidieux.

Les données stockées dans l'ADN peuvent facilement être répliquées. Une méthode que les scientifiques ont testée consiste à insérer l'ADN contenant des informations stockées dans une bactérie. Cette bactérie se reproduit alors—tout seul—autre génération de bactéries qui possèdent les mêmes informations stockées dans le premier ADN sans aucune erreur ni perte.

Le stockage des données ADN est-il l'avenir du stockage ?

Très franchement, oui. Le stockage des données ADN coche certainement toutes les cases de solution pour les problèmes de stockage d'aujourd'hui. Il est déjà utilisé aujourd'hui par des entreprises qui souhaitent conserver de vastes archives d'informations qui n'ont pas besoin d'être consultées régulièrement.

Malheureusement, il faudra un certain temps avant que le stockage de l'ADN ne devienne une option de stockage courante et abordable accessible au public. En attendant, nous devons choisir avec soin le meilleur format de stockage pour le stockage de données à long terme.

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