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Stockage de données pour l'éternité

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Stockage sans erreur d'information de l'ADN avec plus qu'il y a million d'ans

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Met en rouleau des milliers d'années nous fournissent un aperçu dans les cultures long-forgotten et la connaissance de nos ancêtres. Dans cette ère numérique, en revanche, une grande partie de notre connaissance est située sur des serveurs et des unités de disque dur. Ce sera un défi pour que ces données survivent à 50 ans, encore moins milliers d'années. Les chercheurs recherchent donc de nouvelles manières de stocker de grands volumes de données au-dessus du long terme. Une attention particulière est prêtée à un support de stockage trouvé en nature : l'ADN de matériel génétique.

L'ADN se prête à cette tâche pendant qu'elle peut stocker des grands nombres d'information d'une façon compacte. Malheureusement, les données ne sont pas toujours sans erreur recouvrable : les lacunes et l'information fausse dans les données codées surgissent par la dégradation et les erreurs chimiques dans l'ordonnancement d'ADN. Maintenant les chercheurs ont mené par Robert Grass, un conférencier au département d'ETH Zurich de la chimie et ont appliqué des biosciences, ont indiqué comment le stockage à long terme et sans erreur d'information peut être réalisé, potentiellement pour plus que million d'ans. D'abord, ils encapsulent les segments d'information-roulement de l'ADN en silice (verre) et en second lieu, ils emploient un algorithme afin de corriger des erreurs dans les données.

« Le fossile synthétique » forme un manteau protecteur

Il y a deux ans, les chercheurs ont démontré que les données pourraient être sauvées et relues sous forme d'ADN. Dans ce cas, la période de temps entre la « écriture » l'information - la synthèse de la séquence codante correspondante de l'ADN - et la lecture, ou ordonnancement, des données était très courte. Mais même une courte période présente un problème en termes de marge d'erreur, car les erreurs se produisent dans l'écriture et la lecture de l'ADN. À moyen ou à long terme, l'ADN peut changer de manière significative pendant qu'elle réagit chimiquement avec l'environnement, de ce fait présenter un obstacle à l'entreposage à long terme. Cependant, le matériel génétique trouvé dans des os fossilisés plusieurs centaines de milliers d'années peut être isolé et analysé car il a été encapsulé et protégé. « Semblable à ces os, nous avons voulu protéger l'ADN d'information-roulement avec coquille « fossile une » synthétique, » explique l'herbe.

Afin de faire cela, son équipe a encapsulé l'ADN dans des sphères de silice avec un diamètre d'approximativement 150 nanometres. Les chercheurs ont codé la charte fédérale de la Suisse de 1291 et les méthodes de théorèmes mécaniques par Archimède dans l'ADN. Afin de simuler la dégradation de l'ADN d'information-roulement sur une longue période, les chercheurs l'ont stockée à une température de entre 60 et 70 degrés de Celsius pendant jusqu'à un mois. De telles températures replient la dégradation chimique qui a lieu au-dessus des centaines d'années dans quelques semaines. De cette manière, les chercheurs pourraient comparer le stockage de l'ADN dans une gaine de tectite à d'autres méthodes de stockage commun : sur le papier filtre imbibé et dans un biopolymère. L'ADN encapsulée dans la coquille en verre s'est avérée être particulièrement robuste. Par l'utilisation d'une solution de fluorure, elle pourrait être facilement séparée du tectite, et de l'information lue de elle.

Car l'encapsulation en silice est rudement comparable à celle dans des os fossilisés, les chercheurs pourraient utiliser des informations préhistoriques sur la stabilité à long terme de l'ADN encapsulée et à partir de ceci calculent un pronostic : par le stockage dans de basses températures, comme cela trouvé dans la chambre forte globale de graine de Svalbard, qui est stockée au minus 18 degrés de Celsius, l'information ADN-codée peut survivre sur million d'ans. En revanche, des données projetées dessus pour microfilmer peuvent être préservées seulement pendant des 500 années environ.

Récupération des points de repères perdus

Néanmoins, elle n'est pas assez pour stocker simplement l'information au-dessus de longues périodes sans dommages substantiels ; les données doivent également pouvoir être lu exempt de l'erreur. Grâce aux avancements technologiques significatifs en ADN ordonnançant, la lecture des données stockées est accessible et deviendra bien plus rentable à l'avenir. Ces technologies, cependant, ne sont pas sans erreur.

Afin de répondre à ce problème, Reinhard Heckel de laboratoire de technologie des communications d'ETH Zurich a développé un arrangement pour corriger ces erreurs basées sur les codes de Roseau-Solomon, semblables à ceux qui sont employés dans la transmission des données au-dessus de longues distances ; par exemple, communication par radio avec le vaisseau spatial. La clef est des informations supplémentaires attachée aux données réelles, explique Heckel. « Afin de définir une parabole, vous avez besoin fondamentalement de seulement trois points. Nous avons additionné des deux plus encore au cas où on perdrait ou est décalé. » Les données ADN-codées sont en effet plus complexes, mais en principe les fonctions ADN-chiffrées de « support » de la sécurité des chercheurs de la même manière. Même lorsqu'entreposé dans des conditions défavorables, l'information sauvée pour l'essai - le texte fédéral de la charte et de l'Archimède de la Suisse - pourrait être sans erreur recherché.

Quelle un peu information l'herbe sauverait-elle pour des millions d'années ? Les documents dans la mémoire de l'UNESCO du programme du monde, il dit. Et Wikipedia aussi bien : « Beaucoup d'entrées sont décrites en détail, d'autres moins ainsi. Ceci fournit probablement une bonne vue d'ensemble de ce que notre société sait, de ce qui l'occupe et dans quelle mesure. »