Avanza el proyecto de almacenamiento de datos digitales en cadenas de ADN

Almacenar datos digitales en cadenas de ADN. Este podía ser uno de los grandes hitos en investigación de los últimos años:  utilizar el potencial del ADN para funcionar como almacenamiento de archivos a largo plazo. Se trata de un proyecto conjunto entre las empresas Catalog y Seagate. La primera investiga el almacenamiento de datos en cadenas de ADN, mientras que la segunda es una de las empresas de almacenamiento más importantes del mundo.

De hecho, hace tres años Catalog ya fue capaz de almacenar toda la Wikipedia inglesa en cadenas de ADN de menos de 16 GB de capacidad. Uno de los objetivos actuales es mejorar la tasa de transferencia que por aquel entonces fue muy lenta, unos 0,5 MB/s.

El ADN es una molécula que se puede considerar como una matriz lineal de bases, siendo cada base una de las cuatro sustancias químicas distintas: A, T, C o G. Cada base de la molécula de ADN se utiliza para contener dos bits de información, con los valores de bits transmitidos por la base específica que está presente.

Así que A puede codificar 00, T puede codificar 01, C puede codificar 10 y G puede codificar 11. Con esta codificación, la molécula AA almacenaría 0000, mientras que AC almacenaría 0010, y así sucesivamente.

Shannon y la tecnología `lab on chip´

El problema con este enfoque es que cuanto más larga sea la cadena de bits que se desea almacenar, es necesario más tiempo y un mayor coste. A día de hoy, el almacenamiento de datos en ADN aún tiene algunas limitaciones, como son los requisitos de espacio y energía para un sistema de almacenamiento de ADN y los anteriormente mencionados elevados costes.

Cabe destacar que Catalog ha construido una máquina llamada Shannon, basada en tecnología de inyección de tinta. Cada chorro puede «imprimir» un solo oligo, es decir una sola secuencia corta de cadena única de ADN. Los oligos se usan a menudo como sondas para detectar ADN complementario porque se unen fácilmente a sus complementos.

Con Shannon, diferentes oligos aterrizan en el mismo punto de reacción y sobreimprime con la gota de enzima, y esa película entra en una incubadora. Allí, la enzima los ensambla en una molécula de ADN. Una vez que se completan las reacciones, las gotas se pueden combinar en una sola solución que contiene todos los datos codificados.

La tecnología `lab on chip´ utilizada por Seagate también puede ayudar a reducir la química necesaria para su almacenamiento y procesamiento. O lo que es lo mismo, mezclar pequeñísimas gotas de ADN en varios depósitos y utilizando después reacciones químicas para llevar a cabo diferentes funciones computacionales, como la búsqueda y el análisis, el aprendizaje automático y la optimización de procesos.

Esto pone en evidencia como el ADN sintético es una opción de primer orden para archivar información a largo plazo y en grandes cantidades. De hecho, según manifestó en 2016 el Instituto Tecnológico de Massachusetts, se podría llegar almacenar hasta 200 exabytes de datos en 1 gramo de ADN.