Computerra DNS tökéletes tárolást

A közhiedelemmel ellentétben, a törékenység - nem ez a fő probléma által kitalált ember a digitális adathordozók. Tény, hogy a lyukkártya és papírszalag adatokat tárolhat több száz évig, de milyen gyakran használja őket az elmúlt négy? Mágneses dob, szalagos meghajtók, és biztosítja problémamentes tároló évtizedek - és mégis a legmodernebb personalkah ők is már nem látható. Mivel nem morzsolódik, divatjamúlt, optikai lemezek, és még a NAND fejlődik a szemünk előtt - tíz évvel később (csak a standard időszaknak chips), hogy olvassa el a mai „Flash” minden bizonnyal problematikus. Valaki álmok „holográfia”, de minden őszinteség, hiszel, hogy nyúlik tovább, mint elődeik?

Költési fél évszázada, hogy dolgozzon ki az ideális készülék, fel kell ismernünk, hogy az ideális még nem tudták elérni. Minden évben hoz valami újat, valami gyorsabb vagy tágas. És talán ezért egyre gyakrabban hallani a hangját egy kis csoportja a renegátok szerelmeseinek hív szinte szó szerint „vissza az alapokhoz”. Ők szidják, amelyben munkájukat időpocsékolás, de tettek tagadhatatlanul előrelépést az elmúlt tizenöt évben. Itt a „csoport” nem azt jelenti, hogy az emberek dolgoznak a falakon belül egy intézmény vagy egy vállalat, hanem csak azt, egyesült egy közös ötlet. És az egész ötlet egyszerű: az ideális az információ tárolása régóta épül. Nature. Ezt a DNS-hélix.

Egyszerűsítése valamivel, azt mondhatjuk, hogy egy élő sejt DNS szál szolgál programot. A ketrecben, mint gép numerikus vezérlésű, kiolvassa a DNS utasításokat szalagot, amelyet követően összegyűjti fehérjét. Információ sűrűsége óriási: közelmúltbeli becslések szerint egy gramm DNS írt több mint 400 exabájt - és elképzelni, milyen nagy ez a szám, ne feledje, hogy néhány évvel ezelőtt az összes információt által felhalmozott az emberiség, a becslések szerint kevesebb, mint kétezer exabájt. Még így a kedvezményt a pontatlanság, ez lehetővé teszi számunkra, hogy fontolja meg a DNS-spirál legsűrűbb csomagolás módját digitális adatok minden gyakorlatilag elérhető ember.

Az egyedülálló képessége a DNS-t könnyen kifejteni Occam borotvája: a természet megpróbálja minimalizálni a kedvezőtlen külső hatások, nyilvánvaló, hogy megoldotta a problémát információtárolás a legkevesebb anyag. Azonban a tényleges kapacitás - megint nem a legértékesebb, ami a DNS-t. Ahol ez sokkal értékesebb, mint a „technológiai” érettség.

Úgy véljük, hogy a mechanizmus a genetikai információ jelent meg a Földön, ugyanakkor az élet maga, akkor van legalább 3,5 milliárd évvel ezelőtt (ez volt a spirál a DNS vagy RNS helix húga, összefüggésben a vita lényegtelen). Sajnos, még nem érte el, mint az ősi DNS láncokat (a természeti környezet ilyen molekula, körülbelül egy millió éves), de azok fragmensei, amelyek izolálhatok a sót tartósított kristályok chetvertmilliardnoy-régi minták ugyanolyan szerkezetű, mint a DNS-spirál modern élőlények. Mi lehet olvasni őket ugyanazon eszközök használatával, amit használunk, hogy olvassa el a DNS Drosophila, sertés, ember. Más szóval, a hatékonyság információk tárolására a DNS által hitelesített időben, egyikünk sem találta meghajtók szoros, és nem szükséges a zavartalan mértékben.

Először is, a DNS-spirál nem lehet végtelen hosszú - részben azért, mert a természetes korlátai, részben a tökéletlenség a modern „írás” technikát. Ez arra kényszeríti a split „file” szegmensekre, amelyek befogadóképessége mintegy száz byte. Az olvasás, azonban a DNS még mindig túl kellett volna vágni, így a fő probléma -, hogy jelölje meg a szegmenseket, miután elolvasta őket össze lehet gyűjteni az eredeti sorrendben. Figyelembe véve a mechanikus, termikus, kémiai törékenysége DNS (az eltérés a kényelmes életkörülményeinek a fehérje befolyásolja a biztonságot a nukleotidszál halálos), szükséges, hogy tegyenek intézkedéseket a hibajavítást. Mindez a jel hosszúság és alá kell sorszámait hibajavító kódolás (például a Reed-Solomon-kódot - ezáltal, amely a használt különösen optikai lemezek).

A legújabb eredmény, amely most trombitálva tudományos sajtó miatt pontosan a védelmet a káros hatások és a tulajdonosa a svájci tudós. Megtanulták, hogy lezárja a DNS spirál szegmensek nanométeres védőburkot kvarcüveg. Így lehetővé vált, miközben megőrzi a DNS-t 83 kilobájt adatot rekord, hogy olvassa el őket, miután egy hétig tároljuk 70 Celsius fok. Alacsony hőmérséklet adatokat a meghajtón túlélték volna az évmilliók során.

Tehát, képzeljük el, hogy a költségek az írás és olvasás a DNS-spirál esett több nagyságrenddel (beszél). Ismerje meg a saját genom és megtudhatjuk, hogy hajlamot veszélyes betegség most - ez az öt perc, és egy látogatás az orvos. De most van egy bűn, hogy nem használja a DNS, mint a tökéletes hajtás. X fájl rögzített DNS hélix, és (egy bioreaktorban, amelyek átlagos mérete a pan) replikálódik millió millió példányban. Mindegyik burkoló védőréteget (akkor is, ha a javasolt módszer a svájci), majd helyezzük egyfajta semleges folyékony lemerült a csőbe, és elküldte, például a fagyasztóban, ahol maradhat több száz éve. Vagy egy föld alatti boltozat a pólusok, ahol milliók hevernek.

Nem túl praktikus? Túl. Családi fotó archív áruház óta szinte senki lenne. Azonban, a kapacitás és garantált a technológiai érettség a meghajtó képes megoldani a problémát segítségével egy sokkal ambiciózusabb és általában fontos a civilizáció: szervezni egy archív minden megtért ember.

DNS archív képes befogadni mindent, a legapróbb személyes oldalak és az azonnali üzeneteket, gyakorlatilag minden bit által generált emberiség. Minden, ami hatással van ránk, de nem tárolja sehol, és amelyek nélkül a rekonstrukció az események az utókor számára nem lehetséges (a továbbiakban: a problémát a digitális amnézia). Kezes biztonsági lesz maga a természet: az írás és olvasás a DNS-spirál mechanizmus nem változott évmilliárdokig - jelent elég a kor!

>> Figyelembe véve a mechanikai, termikus, kémiai DNS törékenység
(Eltérés a kényelmet egy fehérje befolyásolja az életkörülményeket
megőrzése nukleotidszál halálos), akkor tegyen lépéseket, és
a hibajavítást.

Mellesleg, már önmagában duplikált DNS szerkezet maga. Vannak olyan enzimek, amelyek csökkentik, és károsíthatja a egyszeri szerinti párosított nukleotid.

Egyébként - anélkül működő celluláris mechanizmusok nélkülözhetetlenek. Először is, a DNS-t tároljuk összeesett formában (harmadlagos szerkezet) kompakt lény található a elszigetelés nukleoláris. Tekercselt DNS károsodás nagyon nehéz, szinte feltételezhetjük, hogy minden a kár bekövetkezik csak a fejlett DNS-t.

És az egész munka a sejt által ellenőrzött részleges üzemi kód példányban RNS-molekulák.

Ez az, amit - .. minden szükséges mechanizmusok figyelemmel kísérni a vérrög telepíthető, másolás, rehabilitáció stb már működnek olyan mechanizmust sejtek és az általuk elfoglalt egy nagyon kis része a kódot. Tehát a legegyszerűbb módja, hogy ne feltalálni semmit magát, hanem egyszerűen megtanulják használni az eszközöket készített hosszú munkaórák.

Ezért a kérdés - hogyan lehet ellenőrizni a sejten belüli enzim kívülről, és hogyan lehet őket, hogy vissza az üzeneteket?

Ugyanez nem a legnehezebb esemény - alkalmazásával virusopodnobnyh DNS-szegmensek. Kérdezi vírus első írható-olvasható módba és sejt markerek közül választva a környező halom vírus konténerek, többletbevételt kódot a DNS-t. Amikor elérte a határértéket a cella kapacitását, vagy hiánya a számítógépes vírusok a közegben, kiválaszt egy enzim lezárási eljárás. Az enzim-továbbítja a vírus neki parancsot beleértve tárolási üzemmódra. Ha olvasás szükséges, a vírus replikáció elindul, és a cella néhány vírus-konténerek.
Ennek eredményeként, van egy kolónia sejtek funkcióját látja el a könyvtárból. Ahhoz, hogy neki az igazat kell tartaniuk a rendszer API. Röviden, itt az ideje, hogy újra feltalálni az állat biblotekarya ...

> Röviden, itt az ideje, hogy újra feltalálni az állat könyvtáros ...
Mi történik, ha egy pár milliárd ezelőtt, ez már megtörtént, és minden földi életünk - nem több, mint egy mellékterméke a megőrzése DNS valakinek a könyvtárban? ;)

És egyébként arra a kérdésre, „elveszíti a kártyaolvasó” - és aki még egy millió év alatt, nem beszélve a geológiai korszakok, hiszem, hogy húzza a DNS nyüzsögnek lények az alsó réteg hasznos információkat, és nem csak kódolás a fenotípus?

Talán a „szemét” és a „nem kódoló” DNS - csak ott?

> Can "szemét"

„Trash” ez csak azok számára, akik még nem tudják pontosan, hogy mit csinál ... ;-)

DNS nem létezik önmagában. Ő „seb” a nukleoszóma, alkotó kromatin. Tulajdonságok kromatin és meghatározzák, mely DNS-szegmensek lehet olvasni, módosítani, stb Kivont DNS kromatin nem képesek sem a korrigált vagy replikáit, és formálisan nem viseli bármilyen biológiai információt. Ez ugyanaz, mint a húzza a mágneses lemezek a merevlemez szerelvény, az információ van, de hogy azok semmit nem lehet, és nem tartják őket kell nyomni vissza a merevlemezt (eset), az átjárhatóság és az olvasás megkezdéséhez vagy írásban. Tekintettel arra, hogy még mindig nem igazán tudom, hogy kódolja a 70-80% a DNS, még mindig rettenetesen messze ispolzvaniya DNS-t.
Ezen túlmenően, a remény, hogy a szekvenálás a személyes genom azonnal válaszolni milyen betegségek ha megbetegszik, sajnos, túl szép, hogy igaz legyen, kivéve a genom - van epigenome, nem kódoló RNS-ek, és a tömege, hogy sok minden „zsákmány” az élet a modern orvosbiológiai.

Kivont DNS kromatin nem képesek sem a korrigált vagy replikáit, és formálisan nem viseli bármilyen biológiai információt.

Ne hülyéskedj. Google „polimeráz-láncreakció” és a Pfu-polimeráz.

Ehhez meg kell adni, hogy a reakcióelegy külföldi polimeráz, alapozók, sok más alkatrészek, tedd az egészet egy PCR készülék elvégzésére PCR. OK, akkor tett egy példányt. De polimeráz attól függ, hogy sok hibát tartalmaz, az új példányt, hiszen 100% proofreading polimeráz, még mindig csak egy álom tudósok és hosszabb az amplifikált fragmens, annál nagyobb a hiba. Ezen hibák kijavításához lehetetlen. Egy normál PCR reakció, ezeket a hibákat nem mindig olyan kritikus van egy őrült mennyiségű példányban, és statisztikailag megpróbál egy valószínűségi modell a DNS fragmentum. De abban az esetben az információ tárolása. Ez ugyanaz, mint az olvasási 10.000 cikkei lehetőséget annak érdekében, hogy megértsék a forráskódot. Módosítások is új „párja a tambura,” mert in vivo a legtöbb ilyen munkafolyamatok szabályozott kromatin.

Te jó ég! Nos, ki fog folyamatosan szintetizálni példányban a PCR? A szintetizált fragmensek összegyűjtjük (Google: «recombineering»), klónoztuk a plazmidot transzfektáljuk élesztő vagy baktériumok előállítására kereskedelmi mennyiségben. Ha egy csomó anyagot, és lehet illeszteni a kromoszóma (eukarióta nehezebb, de nem lehetetlen).

A probléma, amit látok más: minden rekord olvasni genomok sebesség, amely üdvözölte a legfrissebb jelentések alapján elsősorban a csere a teljes olvasó a genom olvasási különbség a már szekvenált referencia genomban. Valami, mint küld egy „felhő” a delta az eredeti és szerkesztett fájlokat. Ez jelentősen felgyorsítja a például keresni mutációk, de nem csinál semmit, hogy olvassa el ismeretlen szekvenciákat. Vannak több módszer alapján párhuzamosítás olvasás, de sok sikert szerény gyorsulás időnként, és nem a megrendeléseket.

Ez rendben van, de nem vagyok mondani. Csak azt akartam megjegyezni, hogy a DNS nem az egyetlen információforrás tárolás (örökletes, akár nem) a sejtben. Rengeteg információ tartalmazza a kromatin és lehet valami más, amit még nem tudom. DNS-központú megközelítés, valamint a gén-központú, örökölt szintetikus evolúciós elmélet nem sokat segít a modern orvosi biológia. És használ egy része az egész mechanizmus nem valószínű, hogy a meglévő tároló rendszer.

nukleotidok
(Minden „információ”) minden 46 kromoszómát! "

Igen, itt az ideje, hogy nem egy pillanat pillanatkép az egész archívum az interneten, és mentse a fenti módszerrel a jég az Antarktisz. Azt hiszem, ez lesz részt a Google.

Nos, legalább a sűrűsége információk tárolására - egy bit nukleotid. Nagyobb sűrűségű rögzítésére csak akkor, ha egy bit per atom (a kristályrácsban).

DNS kutatás természetesen szükség van, de ezek szükségesek a géntechnológia. Hogyan DNS információhordozó túl stabil, de ez nem akadályozza meg, hogy ugyanazt a rögzítési módszer egyszerűbb és tartósabb anyagokból.

Kíváncsi emberi elme, és minden összezavarodik. Lesz fonás különböző szögekben. konzerv különböző polimerek, bemutatni a különböző algoritmusok hibák, és növeli a hozzáférés sebessége különböző módon. Tehát nincs hézag amnéziában nem lehet megmenteni.

Igen, mi vár idióma „hindu genetika.” Félek.