O “Hamlet” de Shakespeare codificado em DNA e mostrou uma busca rápida por palavras-chave

Um dos principais desenvolvedores de sistemas de armazenamento de informações baseados em DNA, a Catalog Technologies, anunciou um “avanço histórico”. A empresa mostrou a possibilidade de uma busca paralela rápida baseada em dados criptografados em DNA. Trabalhar com DNA é lento, mas o Catalog conseguiu encontrar uma maneira de acelerar esses processos. No futuro, isso promete levar ao surgimento de portadores de informação com densidade de gravação sem precedentes, milhões de vezes melhores que os análogos modernos.

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A empresa Catalog está desenvolvendo um sistema para escrever e ler dados em DTCs de aminoácidos sintéticos. Na natureza, a informação biológica é registrada com apenas quatro aminoácidos. Se você não se limitar a isso, poderá aumentar a “profundidade de bits” da codificação de dados em duas, três ou até mais vezes, e isso, antes de tudo, aumenta a densidade de gravação. Assim, em um grama de uma solução de DNA, até 200 PB de informações podem ser armazenadas, com as quais os métodos de gravação modernos não podem ser comparados.

O Catalog realizou um experimento no qual eles mostraram a capacidade de registrar uma quantidade relativamente grande de dados no DNA e pesquisá-lo por palavras-chave. Assim, um grande trecho de “Hamlet” de Shakespeare no tamanho de 17 mil palavras foi registrado em DNA na planta piloto da empresa. Os dados não foram submetidos a nenhum pré-processamento, incluindo indexação. Levava apenas alguns minutos para gravar e pesquisar por palavras-chave, o que antes nem se sonhava. O sistema encontrou todas as ocorrências da palavra pesquisada.

Instalação para codificação de informações em DNA sintético. Fonte da imagem: Catalog Technologies

Como os processos químicos que resultam em reações com o DNA são inerentemente paralelos, não faz diferença quantos dados serão processados: 17.000, 170.000 ou 17 milhões. No ano novo, por exemplo, a empresa promete lançar uma busca em um matriz de mais de 100 milhões de palavras criptografadas em DNA. Tais oportunidades, além de um aumento múltiplo na densidade de gravação, atenderão às necessidades de redes neurais e IA ao processar grandes quantidades de informações.

Hoje, o Catálogo Shannon não é compacto – é do tamanho de uma “cozinha para uma família comum”. A pesquisa também não brilha com velocidade: 17 mil palavras em média de 5 caracteres cada são apenas 472 bytes / s. Mas este é apenas o começo. Chegará o tempo em que pequenos chips gravarão dados no DNA e os lerão. Junto com a Catalog, esse momento é aproximado por sua parceira Seagate. Mas isso é outra história.