Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 32 reacties, 12.980 views •
Submitter: letatcest

Twee groepen onderzoekers hebben technieken ontwikkeld die de dichtheid van data-opslag zouden verveelvoudigen. De ene groep wil data in moleculair geheugen opslaan, terwijl de andere groep onderzoekers dna wil inzetten voor de opslag van data.

Door geen magnetische domeintjes, die uit relatief veel moleculen bestaan, te gebruiken, maar individuele moleculen als opslageenheden te gebruiken, willen onderzoekers de datadichtheid in opslagmedia vergroten. Onderzoekers van onder meer twee onderzoeksinstituten van het MIT hebben moleculair geheugen ontwikkeld dat rond het vriespunt van water werkt. Voorheen moest de temperatuur van moleculair geheugen op vlak bij het absolute nulpunt, ruim 273 graden onder nul, worden gehouden.

Het MIT-moleculaire geheugen werkt bovendien eenvoudiger dan eerdere experimentele methodes, waarbij een elektrode boven en een elektrode onder het geheugen nodig waren. Bij het nieuwe geheugen is alleen een enkele elektrode onder de bits nodig. Met die elektrodes wordt de spin van de moleculaire bits, die uit grafeen bestaan, uitgelezen. Veranderingen in de spin representeren een 1 of een 0.

Data-opslag in moleculen

Medewerkers van het EMBL-European Bioinformatics Institute ontwikkelden een andere techniek voor langdurige opslag van data. Zij maken gebruik van dna-moleculen. Dat moet de opslag van data voor zeer lange tijd mogelijk maken. Dna is volgens de onderzoekers zeer stabiel en vergt bovendien geen elektriciteit voor de opslag. Het coderen van dna met zinvolle data en zonder fouten is lastig, maar de EMBL-EBI-medewerkers ontwikkelden een algoritme om dat succesvol te doen.

Met de huidige manieren is het alleen mogelijk korte strengen dna te produceren. Daarbij treden gemakkelijk fouten op als twee dezelfde letters na elkaar gebruikt worden. Dna gebruikt de 'letters' a, t, c en g om informatie op te slaan. Het algoritme van de onderzoekers maakt daarom gebruik van korte, elkaar overlappende stukjes dna, waarbij repeterende patronen vermeden worden. De kans op fouten zou zo veel kleiner worden.

In een test werden een mp3-, jpeg-, pdf- en tekstbestand in dna gecodeerd en met succes weer uitgelezen. Volgens de onderzoekers maakt hun methode data-opslag gedurende duizenden jaren mogelijk, zolang de coderingsmethode bekend is en de dna-sequenties uitgelezen kunnen worden.

Reacties (32)

Reactiefilter:-132030+116+23+30
Moderatie-faq Wijzig weergave
Totdat je pc verkouden wordt ja. Als je met DNA gaat spelen moet je ook rekening houden met de verschillende virussen die voor mens en dier gevaarlijk zijn. Corruptie van gegevens is namelijk heel makkelijk dmv een virus. Bedenk eens wat er gebeurt als hackers een airborn virus de wereld over laten trekken via mensen. En dat die dan even hun computer infecteren via de lucht? Dat zou iets minder cool zijn en zeker niet onrealistisch denk ik
rofl, m'n pc heeft zojuist de griep opgelopen, heb ik toch ff Apeldoorn gebeld, maar
buiten die 34000 ladders en 30000 deuren hadden die niets gevonden.
Plotseling viel er een airborn virusscanner uit de lucht die de taliban had neergeknald,
kreeg die toch te horen dat ie een taalcursus moest volgen alvorens ie mocht infecteren.

zeker niet onrealistisch denk ik...
Een biologisch virus werkt door cellen "op te dragen" om virussen te kopiëren, in plaats van hun eigen DNA. Een virus kan daarom niet echt iets infecteren, hooguit hun eigen streng injecteren. Er zal dan wel een stukje data kapot gaan, maar je zou een gecodeerde controle backup kunnen gebruiken om dat te voorkomen. Heb je sowieso nodig op zulk bio-moleculair niveau (zo'n eiwit reactie gaat niet altijd foutloos).

Edit: Hageltje hier beneden haalt ook een stukje BBC-tekst aan dat precies dat idee beschrijft. Men denkt dus na...

[Reactie gewijzigd door jegelie op 24 januari 2013 20:26]

Ik kan het als student Bio-informatica niet nalaten wat te vertellen over de andere kant van deze ontwikkelingen, namelijk het uitlezen van DNA. De ontwikkeling komt in dezen namelijk van twee kanten en het uitlezen van DNA bevindt zich daadwerkelijk al bijna in het stadium 'USB-stick'!

De Next Generation Sequencing machines, de apparaten die DNA kunnen uitlezen, die de afgelopen paar jaar zijn uitgebracht (zoals de Illumina HiSeq 2000 en de Pacific Biosciences PacBio RS) zijn enorme apparaten. Kort geleden kwam de Ion Torrent en diens opvolger de Ion Proton uit. Dit zijn al printerformaat DNA sequencers. Het wordt allemaal steeds kleiner.

De MinION van Oxford Nanopore waar ArnieSchmitz boven mij al naar verwees heeft het formaat van een USB-stick. Deze nieuwe sequencer wordt dit jaar verwacht. Samen met de ontwikkelingen die in dit artikel worden besproken, zou het dus best kunnen dat we over een paar jaar daadwerkelijk USB-sticks gebruiken om een verscheidenheid aan informatie mee uit te lezen, die is opgeslagen in DNA-moleculen. Da's toch best cool! :D
Voor we alles gaan opslaan in DNA mogen we wel eerst betere technieken bedenken om ze te maken en af te lezen. DNA sequencen is nog niet zo makkelijk, al is de onwikkeling in een razend tempo om dit te verbeteren (google: oxford nanopores, 1000 $ genome).

Er onstaan veel fouten in het maken en het aflezen van DNA. Met de huidige technologie moet het DNA eerst in kleine brokjes verdeeld worden voordat het aan de sequencer (machine die het DNA afleest) wordt gevoerd! Dat betekend dat de bio-informaticus alles weer aan elkaar mag plakken en dat je het zelfde stuk meerdere keren moet aflezen om met zekerheid te zeggen dat het ook klopt!
Dit is natuurlijk nog volop in ontwikkeling, de stap van 0 naar 100 graden wat een redelijke norm voor gebruik zou zijn is ook een heel stuk kleiner dan van -272 naar 0 dus Daar kan natuurlijk ook nog wat mee gebeuren. Denk niet dat je dit soort opslag snel zal zien maar het is nog steeds een grote stap vooruit.
Waarom 2 verschillende technieken en niet de slimme koppen bundelen?
Edit: Dacht dat bijde bij MIT zaten,sorry.

[Reactie gewijzigd door mathiasv91 op 24 januari 2013 15:11]

Ik zie mezelf al met een een potje DNA polymerase naast mn computer zitten te wachten totdat de PCR voltooid is en mijn MP3tje naar de netwerkschijf gekloond is.

Uiteraard wordt de data dan draadloos verstuurd via airborne nanomachientjes gemaakt van motoreiwitten.

[Reactie gewijzigd door DwarV op 24 januari 2013 15:13]

Ja in de toekomst is een thermocycler een basis component van je computer en verkoopt Samsung high fidelity taq polymerase ;)
Haha hier moest ik dus ook aan denken
Om vervolgens je eigen DNA te sequencen en analyseren of er sprake is van een match. Who needs last.fm? We bepalen in de toekomst gewoon music matches based on DNA profiling.

Uiteraard bijzonder indrukwekkend dat ze hiertoe in staat zijn, en ik denk dat het een hele mooie oplossing kan zijn om kostbare literatuur, films, en andere elementen van onze geschiedenis in op te slaan. Slechts een schoenendoos qua formaat zou bij wijze van spreke al voldoende zijn om waarschijnlijk het gehele internet, alle muziek, films en boeken op weg te schrijven. Schoenendoos formaten welk je vervolgens in replica kunt distribueren en veilig stellen.

Voor meer dagelijks gebruik, zal dit toekomstmuziek blijven. Zeker voor de consumenten markt. Misschien in 50 jaar dat we er thuis iets mee zullen doen, maar ik twijfel ten sterkste of het ooit eerder dan dat zal zijn.


Wel ben ik benieuwd wat voor sequences we terug zullen vinden in dit soort DNA opslag. Het is natuurlijk leuk om die nucleotiden te gebruiken ter codering, maar het is en blijft ook een natuurlijke codering. Heeft natuurlijk totaal geen wetenschappelijke waarde, maar indien de 9e symphonie van beethoven bijv. wordt weggeschreven naar nucleotiden, met welk dier heeft het de hoogste sequence match?

Een soort vraag welk we vast nog wel eens beantwoord zullen zien in kerstedities van de wat luchtigere scientific journals, in de trend van bijv: Parachute use to prevent death and major trauma related to gravitational challenge: systematic review of randomised controlled trials.
Cool , zal alvast beginnen met read/write te vervangen met sequence/synthesis en copy-paste met clone-transfect. In elk geval een technologie die een enorme vooruitgang op biologie know how , moest het toelaten DNA code te coderen in plaats van enkel maar te copieren of uit te lezen. Dit is de sluitstteen voor de creatie van designer babie, Sequence mamie en papie, kies wat je leuk vind en synthetiseer baby, coolio Word een mens een soort open source progie waar elke generatie wat aan kan tinkeren.
Door geen magnetische domeintjes, die uit relatief veel moleculen bestaan, te gebruiken, maar individuele moleculen als opslageenheden te gebruiken, willen onderzoekers de datadichtheid in opslagmedia vergroten.
Precies, en dan moet je geen DNA gebruiken. Dat bestaat uit relatief grote moleculen (nucleobasen) en het is (daardoor) relatief traag.
...DNA...moet de opslag van data voor zeer lange tijd mogelijk maken.
Leuk idee om de opslag van 'gegevens' af te kijken van de natuur, maar waarom zou je daarvoor kiezen als het traag en foutgevoelig is?
Daarnaast komen de bewaarcondities voor gedresseerde nucleotiden nogal nauw.

Deze jongens doen het beter.
Nu is het dus de bedoeling om veel belangrijke data dat langdurig opgeslagen moet worden (historische data etc.) op deze manier "veilig" te stellen.

En dan zullen we over een goede 50 jaar afvragen waarom we maar zo weinig konden opslaan met de DNA opslag techniek.
640 kB was ruim voldoende, zei een wijs man ooit...
is een mythe, heeft gates nooit gezegd.
Duizend jaar later tijdens de 2de dark ages (terugval in technologie) vinden mensen in het ijs ergens deze DNA data en weet niemand meer wat ze er mee moeten ;)
Ik verwees hierboven naar het stuk op de BBC website. Daar hadden ze het over backward compatibility.
In addition, the universality of the life molecule means there would probably never be a backwards-compatibility issue where the technology of the day was incapable of reading the vault's archives.

"We think there will always be DNA-reading technology so long as there is DNA-based life around on Earth, assuming it is technologically sophisticated of course," Dr Birney told BBC News.
@GTX2GvO
Er wordt verondersteld dat 1 gram DNA 2 petabyte (ofwel een miljoen gigabyte) aan informatie zou kunnen bevatten. Ik weet dat het gevaarlijk is te zeggen. Maar dat is iets wat met de huidige technologie echt niet gaat lukken en ook niet in de komende paar jaren. Soms komen de beste oplossing gewoon uit de natuur. Wellicht heeft de natuur een bijna volmaakte techniek om data perfect te kunnen opslaan.
Boor sequentiële data die snel gekopieerd moet kunnen worden wel ja. Voor random acces?? Heb ik zo mijn twijfels bij
Dat klinkt allemaal erg als die bio-packs die in Startrek gebruikt worden (http://en.memory-alpha.org/wiki/Bio-neural_gel_pack ). Ik kan het nog niet goed bevatten maar de mogelijkheden klinken weergaloos. Een beetje iets duurzaams qua opslag zou super handig zijn. Ik loop nog steeds te zoeken naar de perfecte manier om mijn negatieven op te slaan.
Negatieven gaan juist al erg lang mee, mits je ze goed bewaard. Professionele opslag gebeurd zo in ruimten van 12 °C met een luchtvochtigheid van 35%, waarmee en bewaartermijn van > 200 jaar theoretisch mogelijk is.

Nu is 12 °C en een luchtvochtigheid van 35% misschien thuis moeilijk te behalen. Maar Zelfs 18 °C met een luchtvochtigheid van 50% heeft een termijn van ca. 50 jaar, iets wat voor vele persoonlijke foto's en film toch al wel voldoende is.

Donker, koel en droog. Dat is uiteindelijk de key tot succes met negatieven.
Just a thought;
Wanneer dit uitgewerkt is en een "dna-sequencer" beschikbaar wordt voor het publiek, is het dan niet gevaarlijk dichtbij de mogelijkheid om een daadwerkelijk biologisch virus te sequencen/kopieren met wat simpele microscopen?
Sequencers zijn al commercieel beschikbaar, ze zijn voor jan-met-de-pet enkel niet te betalen. Voor kwaadwillenden met funding? Echter geen probleem.

Het probleem is echter wel dat je veel meer dan enkel sequencing nodig hebt om daadwerkelijk een virus te maken. Een virus klinkt vrij eenvoudig, maar hoewel we in staat zijn tot het aanpassen van virusen kunnen we ze naar mijn weten vooralsnog nog steeds niet produceren vanuit het niets.

Je zult dus een ander virus nodig hebben, om vervolgens genetisch dusdanig aan te passen naar je uiterst dodelijke variant. En dat natuurlijk allemaal zonder er zelf aan dood te gaan....

Er komt dus veel meer bij kijken dan enkel een stukje DNA. Zo kan ik bijv. ook jouw DNA sequencen, maar heb ik daarmee nog steeds jouw niet gemaakt.
Craig Venter is daar hard mee bezig. Hij heeft al een synthetische bacterie gemaakt.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



HTC One (M9) Samsung Galaxy S6 Grand Theft Auto V Microsoft Windows 10 Apple iPad Air 2 FIFA 15 Motorola Nexus 6 Apple iPhone 6

© 1998 - 2015 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True