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

Translator: Sanda Aung Reviewer: Myo Aung

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

ကပ်ဘေးကြီး ကြုံရလို့ လူသားတွေဟာ ကျောက်ခေတ်ကို ပြန်ရောက်သွားတယ် ဆိုပါစို့။

Can our knowledge and history survive?

ကျွန်တော်တို့ရဲ့ အသိပညာတွေနဲ့ သမိုင်းဟာ ရှင်သန်ကျန်ရစ်နိုင်မလား။

The printed page will decompose.

ပုံနှိပ်စာရွက်တွေ ဆွေးမြေ့သွားကြမယ်။

Hard drive storage will deteriorate.

ဟာဒ်ဒရိုက်ဘ် သိုလှောင်ခန်းတွေ ပျက်စီးသွားကြမယ်။

Even stones will eventually crumble.

ကျောက်တွေတောင် တဖြည်းဖြည်းချင်း ကြေမွသွားပါမယ်။

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

ဒါပေမဲ့ ဒီလို ကန့်သတ်ချက်တွေကျော်လွှား နိုင်မယ့်အရာ ကျွန်ုပ်တို့ထဲမှာ ရှိတယ်-

deoxyribonucleic acid.

deoxyribonucleic acid ပါ။

DNA already stores our biological information.

အဲဒီ DNA ဟာ ကျွန်ုပ်တို့ရဲ့ ဇီဝဗေဒ အချက်အလက်တွေကို သိုလှောင်ပေးထားတယ်။

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

ကျွန်ုပ်တို့ မျက်လုံး အရောင်မှအစ အရေပြား အရောင်အဆုံး တစ်ကိုယ်လုံးရဲ့ ကုဒ်ပါ။

DNA is made of four organic bases:

DNA ထဲတွင် ကျွန်ုပ်တို့ရဲ့ ဇီဝအုတ်မြစ် လေးခုပါရှိပါတယ်-

adenine,

adenine၊

guanine,

guanine၊

cytosine,

cytosine၊

and thymine,

နှင့် thymine တွေပါ၊

or A, G, C, and T.

တနည်း A၊ G၊ C၊ နဲ့ T တွေပါ။

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

အဲဒီ အခြေခံတွေ သုံးခုစီပါတဲ့ အုပ်စုရဲ့ အထူးအစီအစဉ်ကို codon များလို့ ခေါ်ပါတယ်၊

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

ခန္ဓာကိုယ်ထဲက ပရိုတိန်ဓာတ် တစ်ခုချင်းစီကို ထုတ်လုပ်ပေးရန် ဆဲလ်တွေကို ညွှန်ကြားပေးတယ်။

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

ဒါပေမဲ့ အဲဒီကုဒ်တွေကို တခြားအရာများအတွက်ပါ သုံးနိုင်ပါသေးတယ်၊

like secret messages.

ဥပမာ လျှို့ဝှက် မက်ဆေ့ပို့ရန်အတွက်။

In 1999, scientists in New York created an alphabet

၁၉၉၉ ခုနှစ်တွင် နယူးယောက်မြို့က သိပ္ပံပညာ ရှင်တွေဟာ အက္ခရာတစ်မျိုးကို ထွင်ခဲ့ကြရာ

in which each of the 64 possible DNA codons

ဖြစ်နိုင်ဖွယ်ရာ DNA codon ၆၄ ခုထဲက တစ်ခုချင်းစီကို

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

အထူးဖြစ်တဲ့ စာလုံး၊ ကိန်း သို့မဟုတ် သဒ္ဒါဆိုင်ရာ သင်္ကေတနဲ့ အစားထိုးခဲ့ကြတယ်။

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

သူတို့ဟာ စာလုံး ၂၂ လုံးပါတဲ့ မက်ဆေ့ကို DNA အမျှင်ရဲ့ အဖျားနှစ်ခုကို ဆွဲဆန့်လျက်

and surrounded it with specific genetic markers.

မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာ အထူး မှတ်စရာတွေနဲ့ ဝိုင်ပေးခဲ့ကြတယ်။

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

အဲဒီနောက်မှာ သူတို့ဟာ DNA ထဲမှဘယ်က ယူထားမှန်း သိမရနိုင်တဲ့ သေးသေးလေးမျှကို

with only a small smudge to give the location away.

ပုံနှိပ်ထားတဲ့စကားလုံးများဖြင့် အချိန်အတော်ကြာ ဝှက်ထားခဲ့ကြတယ်။

They mailed the letter back to themselves.

သူတို့ဟာ အဲဒီစာကို ကိုယ့်ဆီကိုယ် စာတိုက်မှ ပြန်ပို့ခဲ့ကြတယ်။

Then they examined the letter looking for the DNA strand.

အဲဒီနောက်မှာ သူတို့ဟာ DNA အမျှင်ကို ဖေါ်ထုတ်ရန် အဲဒီစာကို လေ့လာခဲ့ကြတယ်။

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

DNA အမျှင်ကို ရှာတွေ့လိုက်တာနဲ့ သူတို့ဟာ မျိုးရိုးဗီဇ အမှတ်တွေကို ရှာနိုင်ခဲ့တယ်။

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

အဲဒီနောက်မှာ သူတို့ဟာ မက်ဆေ့ကို အောင်ြမင်စွာ ကုဒ်ဖေါ်နိုင်ခဲ့ကြတယ်။

It soon became obvious that DNA cryptography

မကြာမီမှာပဲ DNA ဝှက်စာရေးနည်းဟာဖြင့် သာမန် စာသားတွေကိုသာမက

could code for much more than simple text.

ပိုရှုပ်ထွေးတဲ့ အရာတွေကို ကုဒ်သွင်းထားပေးနိုင်မှန်း ထင်ရှားလာတယ်။

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

ဘိုင်နရီ ကုဒ်ဖြစ်ကြတဲ့ ၁ တွေနဲ့ ၀ တွေကို DNA codon များအဖြစ် ဘာသာပြန်ပေးခြင်းဖြင့်

digital data could be programmed into synthetic DNA,

ဒီဂျီတယ် ဒေတာကို လူလုပ် DNA အဖြစ် ပရိုဂရမ်လုပ်လို့ ရနိုင်ပါတယ်၊

then decoded back into its original form.

အဲဒီနောက် အဲဒါကို မူရင်း ပုံစံသို့ ပြန်ပြီး ကုဒ်ဖြေထုတ်ယူနိုင်တယ်။

In 2012, UK scientists encoded 739 kilobytes of computer files

၂၀၁၂ ခုနှစ်တွင် ယူကေ သိပ္ပံပညာရှင်တွေဟာ ကွန်ပျူတာဖိုင် ၇၃၉ ကီလိုဘိုက်ကို

into DNA strands,

DNA အမျှင်များအဖြစ် ကုဒ်သွင်းနိုင်ခဲ့ကြတယ်။

including all 154 Shakespeare sonnets

ရှိတ်စပီယားရဲ့ ၁၄​ကြောင်းစပ် လင်္ကာတွေ ၁၅၄ ခုစလုံးနဲ့

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

Martin Luther King ရဲ့ "I Have a Dream" မိန့်ခွန်းထဲက ကောက်နှုတ်ချက် ပါခဲ့တယ်။

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

လေးနှစ် အကြာတွင် Microsoft၊ University of Washington မှ သိပ္ပံပညာရှင်တွေ

broke that record.

အဲဒီစံချိန်ကို ရိုက်ချိုးခဲ့ကြပါတယ်။

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

သူတို့ဟာ ဘိုင်နရီကုဒ်ကို သုံးလျက် များပြား လှတဲ့ မီဂါဘိုက် ၂၀၀ ရှိတဲ့ ဒေတာကို၊

including the Universal Declaration of Human Rights

အပြည်ပြည်ဆိုင်ရာ လူ့ရပိုင်ခွင့်ကြေညာစာတမ်း လည်း ပါဝင်ခဲ့ပြီး

and a high-def OK Go music video,

အရည်အသွေးမြင့် OK Go ဂီတတေး ဗီဒီယို၊

all in strings of DNA.

အားလုံး DNA အမျှင်ထဲ သွင်းခဲ့ကြတယ်။

As far as storage capacity goes,

သိုလှောင်နိုင်စွမ်းနှင့် ပတ်သက်လာရင်၊

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

အံ့ဖွယ် များပြားလှတဲ့ အချက်အလက်များကို သေးနုပ်လှတဲ့ နေရာမှာ သိုလှောင်ထားရာတွင်

in so little space.

DNA ဟာ ပြိုင်စံ မရှိပါ။

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

လက်ရှိအချိန်မှာ သိအိုရီအရ DNA ရဲ့ သိုလှောင်နိုင်စွမ်းက ဘယ်လောက်များလဲဆိုတော့

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

HD ရုပ်ရှင် သန်း ၁၀၀ ကို ခဲဖျက် တစ်ခုထဲမှာ သိုလှောင်ထားနိုင်ပါတယ်။

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

ပြီးတော့ တစ်နေ့နေ့တွင် ကျွန်ုပ်တို့ဟာ လက်ရှိအချိန်မှာ အင်တာနက်ထဲ ရှိနေတဲ့

currently on the Internet

အချက်အလက်တွေ အားလုံးကို

into the space of a shoe box.

ဖိနပ်ဘူး တစ်ဘူးထဲမှာကို သိုလှောင်နိုင်ကြမယ်လို့ ယူဆရပါတယ်။

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

ပြီးတော့ ကွန်ပျူတာများနဲ့ အချက်အလက်တွေကို သိုလှောင်ကြတဲ့ သံလိုက်ခွေနဲ့ ချပ်ပြားတွေဟာ

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

သုံးမရပဲ ပျက်စီးသွားတဲ့အထိ ဆယ်စုနှစ် အနည်းငယ်သာ ခံနိုင်ကြပါတယ်။

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

ယင်းအတောအတွင်းမှာ DNA ရဲ့ သက်တမ်းဝက်ဟာ နှစ် ၅၀၀ ဖြစ်ပါတယ်၊

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

၎င်းရဲ့ အမျှင်ထဲက တစ်ဝက် ပျက်စီးသွားရန် ကြာတဲ့ အချိန်ပါ။

And if left in a cold and dark environment,

ပြီးတော့ အေးပြီး မှောင်နေတဲ့ နေရာမှာ ထားပေးပါက

DNA could potentially last for hundreds of thousands of years.

DNA ဟာ နှစ်ပေါင်း သိန်းနဲ့ချီ တာရှည်ခုံနိုင်ဖွယ် ရှိပါတယ်။

And if that isn't long enough,

အဲဒါတောင် မလုံလောက်သေးပါက၊

scientists experimented with having synthetic DNA auto-reproduce.

သိပ္ပံပညာရှင်တွေဟာ လူလုပ် DNA ကို အလိုအလျောက် ထုတ်လုပ်ဖို့ စမ်းသပ်နေကြတယ်။

သူတို့ကိုယ်ပိုင် ကလေးသီချင်း "It's a Small World" စာသားတွေ ပါဝင်ခဲ့တဲ့

After creating their own strands of DNA

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

DNA အမျှင်တွေကို ထုတ်လုပ်ခဲ့ကြတဲ့ နောက်မှာ သူုတိ့ဟာ အဲဒါကို

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

Conan the Bacterium လို့ အမည်ပေးထားတဲ့ ပိုးမွှားရဲ့ genome ထဲ ထည့်ပေးခဲ့ကြတယ်။

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

Conan ဟာ လေဟာနယ်ထဲ ရေမရှိဘဲ ခြောက်နှစ်ကြာ အသက်ရှင်

or without water, for six years,

နေထိုင်နိုင်တဲ့ မျိုးစိတ် တစ်ခုပါ။

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

အဲဒါ့အပြင် ၎င်းဟာ လူသားကို သတ်ပစ်နိုင်တဲ့ ရောင်ခြည်ဓာတ်ထက် အဆ ၁၀၀၀ အားကောင်းတဲ့

1,000 times that which would kill a human.

ရောင်ြခည်ခံရမှု နောက်မှာတောင် အသက်ရှင်ကျန်ရစ်နိုင်တယ်။

According to the experiment,

စမ်းသပ်မှုအရ ဘက်တီးရီးယားဟာ

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

ဒေတာမဆုံးရှုံးစေရပဲ မျိုးဆက် ၁၀၀ အထိကို မျိုးပွားနိုင်စွမ်း ရှိပါတယ်။

Theoretically, if the organism had redundant copies of the information

သီအိုရီအရ ဇီဝရုပ်တစ်ခုဟာ အချက်အလက်တွေကို မိတ္တူ များစွာဖြင့် သိုလှောင်ထားနိုင်လို့

အမှားတွေကို အလိုအလျောက် ပြင်ပေးရန်ဒ သုံးသွားခြင်းဖြင့် အချက်အလက်တွေကို

that could be used to automatically correct mistakes,

the information could stay preserved even longer.

အဲဒီထက်မက ကြာရှည်စွာ ထိန်းသိမ်းထားပေးနိုင်မှာပါ။

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

တစ်နေ့တွင် ကျွန်ုပ်တို့ဟာ အသိပညာတွေရဲ့ မော်ကွန်းကို အသက်ရှင်နေတဲ့ အပင်အဖြစ်

in your own backyard,

အိမ်နောက်ဖေးမှာ စိုက်ထားနိုင်ပြီး

and its seeds might carry your family's history,

၎င်းဟာ ကျွန်ုပ်တို့ မိသားစုရဲ့ သမိုင်းကို၊

a detailed breakdown of the world's political upheavals,

ကမ္ဘာကြီးရဲ့ နိုင်ငံရေး အတက်အကျ အသေးစိတ်တွေကို ဒါမှမဟုတ်

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

လူသားရဲ့ အသိပညာဗဟုသုအားလုံးကို သစ်တောတွေ အဖြစ် တိုက်ကြီးတွေမှာ ထားရှိနိုင်လာမှာပါ။

Perhaps even into the far reaches of space.

ဝေးလံလှတဲ့ အာကာသထိတောင် ထားရှိပေးနိုင်မှာပါ။

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

တစ်နေ့တွင် ပျောက်သွားနိုင်ပေမဲ့ ကျွန်ုပ် တို့ရဲ့ အမှတ်တရတွေ ရှင်ကျန်နေခဲ့ကြဦးမှာပါ၊

if anyone would think to find it.

တစ်ယောက်ယောက် ရှာချင်တယ်ဆိုရင်ပေါ့။