Is DNA the future of data storage? - Leo Bear-McGuinness

Fordító: Lilla Ozgyin Lektor: Tímea Hegyessy

Tegyük fel, hogy egy katasztrófa visszaveti az emberiséget a kőkorszakba.

Let's say there's a disaster that sends humanity back to the Stone Age.

Vajon fennmaradhat-e tudásunk és történelmünk?

Can our knowledge and history survive?

The printed page will decompose.

A nyomtatott szövegek lebomlanak.

Hard drive storage will deteriorate.

A merevlemezek megsemmisülnek.

Even stones will eventually crumble.

Még a kövek is elporladnak.

But we might have something inside us that can outlast these physical limitations:

De van bennünk valami, ami túlélheti e fizikai korlátokat:

deoxyribonucleic acid.

a dezoxiribonukleinsav.

DNA already stores our biological information.

A DNS egyébként is tárolja biológiai információinkat.

From eye color to skin tone, it programs our entire bodies.

Jellemzőinket, a szemszíntől a bőrszínig, a DNS határozza meg.

DNA is made of four organic bases:

A DNS a következő négy szerves bázisból áll:

adenine,

adenin,

guanine,

guanin,

cytosine,

citozin

and thymine,

és timin,

or A, G, C, and T.

tehát A, G, C és T.

The specific sequence of these bases into groups of three, known as codons,

Ezen bázisok háromtagú csoportjai, az ún. kodonok,

gives our cells instructions to make each of the proteins in our bodies.

utasításokat küldenek sejtjeink számára a test összes fehérjéjének létrehozásához.

But this code can be used for other things, too,

De ez a kód másra is használható,

like secret messages.

például titkos üzenetek írására.

In 1999, scientists in New York created an alphabet

1999-ben New York-i kutatók egy olyan ábécét alkottak,

in which each of the 64 possible DNA codons

amelyben mind a 64 lehetséges DNS kodon

substituted for a specific letter, number, or grammar symbol.

egy-egy betűt, számot, vagy írásjelet helyettesített.

Egy 22 karakterből álló üzenetet illesztettek egy hosszú DNS szálba,

They spliced a 22-character message into a long strand of DNA

and surrounded it with specific genetic markers.

és jellegzetes genetikai markerekkel vették körül.

Ezután a DNS-t egy időre egy gépelt levélbe rejtették,

They then hid the DNA over a period in a type-written letter

with only a small smudge to give the location away.

ahol a DNS helyét csupán egy apró folt jelezte.

They mailed the letter back to themselves.

Visszaküldték maguknak a levelet.

Then they examined the letter looking for the DNA strand.

Majd megvizsgálták azt a DNS szál után kutatva.

Once the DNA strand was located, they found the genetic markers.

Miután rábukkantak a DNS szálra, a genetikai markereket is megtalálták,

Then, they sequenced the DNA and successfully decoded the message.

majd meghatározták a DNS bázissorrendjét, és sikeresen megfejtették az üzenetet.

It soon became obvious that DNA cryptography

Hamar nyilvánvalóvá vált, hogy a DNS-alapú titkosírás

could code for much more than simple text.

sokkal többre képes, mint egy egyszerű szöveg tárolása.

By translating the 1's and 0's of binary code into DNA codons,

A bináris kód egyeseit és nulláit DNS kodonokra lefordítva

digital data could be programmed into synthetic DNA,

a digitális adatok szintetikus DNS-be programozhatóak,

then decoded back into its original form.

majd visszaalakíthatóak eredeti alakjukba.

In 2012, UK scientists encoded 739 kilobytes of computer files

2012-ben az Egyesült Királyságban tudósok 739 kilobájt számítógépes fájlt írtak

into DNA strands,

DNS szálakba:

including all 154 Shakespeare sonnets

többek között mind a 154 Shakespeare-szonettet,

és Martin Luther King "Van egy álmom" kezdetű beszédének egy részletét.

and an excerpt from Martin Luther King's "I Have a Dream" speech.

Négy évvel később a Microsoft és a Washingtoni Egyetem kutatói

And four years later, researchers at Microsoft and the University of Washington

broke that record.

megdöntötték az előbbi rekordot.

Bináris kódként óriási mennyiségű, 200 megabájtnyi adatot,

They used binary coding to capture a whopping 200 megabytes of data,

including the Universal Declaration of Human Rights

beleértve Az Emberi Jogok Egyetemes Nyilatkozatát

and a high-def OK Go music video,

és egy nagy felbontású OK Go videoklipet,

all in strings of DNA.

írtak bele DNS szálakba.

As far as storage capacity goes,

A tárolási kapacitás tekintetében

DNA stands out because of the surprising amount of information it can hold

a DNS kiemelkedő, mert meglepően nagy mennyiségű információt képes tárolni

in so little space.

igen kis helyen.

The current theoretical limit of DNA'S storage capacity is so high

A DNS jelenlegi elméleti tárolási kapacitása olyan nagy,

that you could fit 100 million HD movies on a pencil eraser.

hogy százmillió HD mozifilmet tudnánk egy ceruza radírjában tárolni.

Még az is elképzelhető, hogy egy nap el fog férni

It's even conceivable that one day we could fit all of the information

minden interneten található információ

currently on the Internet

into the space of a shoe box.

egy cipősdoboznyi helyen.

Also, computers and the magnetic tape and discs that their information is stored on

Továbbá az internetes információkat tároló számítógépek, mágneses szalagok és lemezek

only last for a few decades, at most, before degrading and becoming unreliable.

maximum csak pár évtizedig működnek, mielőtt megbízhatatlanná válnak.

Eközben a DNS féléletideje 500 év,

Meanwhile, DNA has a half-life of 500 years,

meaning that's how long it takes for half of its bonds to break.

azaz ennyi idő kell kötései felének felbomlásához.

And if left in a cold and dark environment,

Továbbá hideg és sötét helyen

DNA could potentially last for hundreds of thousands of years.

a DNS több százezer évig épségben maradhat.

And if that isn't long enough,

Ha ez nem lenne elég,

scientists experimented with having synthetic DNA auto-reproduce.

kutatók kísérleteztek szintetikus DNS önsokszorosításával is.

After creating their own strands of DNA

Miután létrehozták saját DNS-szálaikat,

that spelled out the lyrics to the children's song "It's a Small World,"

amely az "Ez Egy Kicsi Világ" című gyermekdal szövegét tartalmazta,

they placed them into the genome of a microbe nicknamed Conan the Bacterium.

bejuttatták azt a Conan a Baktérium becenevű mikrobába.

Conan belongs to a species which can survive in a vacuum,

Conan egy olyan fajhoz tartozik, amely képes vákuumban,

or without water, for six years,

vagy víz hiányában hat évig túlélni,

or come out unscathed after being exposed to a dose of radiation

de sértetlen marad olyan dózisú besugárzást követően is,

1,000 times that which would kill a human.

amelynek ezredrésze képes megölni az embert.

According to the experiment,

A kísérlet tanúsága szerint

the bacterium was able to reproduce at least 100 generations without data loss.

a baktérium legalább száz generáción át képes volt adatvesztés nélkül szaporodni.

Theoretically, if the organism had redundant copies of the information

Elméletileg, ha az élőlény több másolatot hordoz egy információról,

that could be used to automatically correct mistakes,

amely a hibák automatikus kijavításához használható,

the information could stay preserved even longer.

az információ még ennél is tovább maradhat épségben.

So one day, you might be able to create a living, growing, knowledge archive

Egy nap képesek lehetünk létrehozni egy élő, növekvő tudástárat

in your own backyard,

saját udvarunkban,

and its seeds might carry your family's history,

magjai pedig eljuttathatják családunk történetét,

a világban zajló politikai zavargások részletes összefoglalóját,

a detailed breakdown of the world's political upheavals,

or the sum of humanity's knowledge into forests and across continents.

vagy az emberiség tudásának összességét erdőkbe és földrészeken át.

Perhaps even into the far reaches of space.

Talán még a világegyetem távoli pontjaiba is.

Though we might one day disappear, perhaps our legacy can still live on,

Bár egy nap talán eltűnünk, örökségünk tovább élhet,

if anyone would think to find it.

ha valaki esetleg rá akarna találni.