Come immagazzinare 900.000 GB in un grammo di batteri.

Immagazzinare dati e informazioni nei batteri non è fantascienza, ma addirittura è quello che stanno provando a mettere a punto i ricercatori dell'Università Cinese di Hong Kong, e le previsioni portano a conclusioni decisamente rivoluzionare in termini di applicabilità e di efficienza. Concettualmente l'idea appare abbastanza chiara: il DNA (acronimo che indica l'acido deossiribonucleico), noto anche per la sua forma a «doppia elica», è una catena di elementi chiamati nucleotidi.

I nucleotidi a loro volta contengono altri elementi, uno dei quali è variabile e prende il nome di «base azotata». Le basi azotate possibili sono quattro ed i loro nomi sono Adenina, Guanina, Citosina e Timina. La loro disposizione costituisce l'informazione genetica del DNA, informazione indispensabile per il funzionamento di quasi tutti gli organismi viventi. Anche i batteri, dunque, posseggono la loro «doppia elica» caratterizzata da sequenze particolari dei quattro nucleotidi.

E da qui nasce l'idea del gruppo di scienziati cinesi: convertire le informazioni in codice ASCII (ovvero un codice internazionalmente riconosciuto che fa corrispondere ogni carattere tipografico ad un numero decimale) e convertire ulteriormente il codice ASCII risultante in un numero in base 4. E dunque se una rappresentazione binaria di un numero permette di rappresentarlo utilizzando solo due cifre (1 e 0), una rappresentazione in base 4 farà uso di 4 cifre (0,1,2,3). L'abbinamento di ognuna delle 4 cifre ad una «base azotata» permette quindi di creare una corrispondenza diretta e univoca tra una parola, la sua rappresentazione binaria e la sequenza corrispondente di «basi azotate».

Con tecniche di manipolazione genetica sarebbe quindi possibile organizzare il DNA di un batterio (essere unicellulare e quindi estremamente semplice e microscopico) in modo da rappresentare l'informazione voluta. Da calcoli effettuati ogni cellula potrebbe contenere circa 1kb di informazioni ed un documento come la Dichiarazione di Indipendenza degli Stati Uniti d'America che contiene 8074 caratteri potrebbe essere contenuto in circa 18 cellule. Se si considera che un grammo di cellule può contenere circa 10 milioni di cellule si comincia ad avere un'idea dei numeri in gioco.

I ricercatori azzardano l'idea di produrre in futuro qualcosa che chiamano «Bio-hard disk» e hanno calcolato che con un grammo di comunissimi batteri presenti anche nei nostri apparati digerenti (E.coli) si possono raggiungere 900.000 GB di capacità di immagazzinamento di informazioni.

Lo studio prevede l'implementazione di algoritmi di criptazione e decriptazione che permettono di codificare le informazioni per garantirne la riservatezza. Per quanto riguarda la ridondanza dei dati la soluzione prevista include anche la capacità naturale che hanno le cellule di riprodursi producendo copie esatte del proprio DNA.

Questo tipo di studi non vengono eseguiti in laboratori segreti da dai capelli arruffati e lo sguardo spiritato, ma ogni anno decine di giovani studenti da tutto il mondo partecipa all'International Genetically Engineered Machine competition (iGEM) e giocano con il kit di cellule che gli vengono forniti per pensare e realizzare macchine che utilizzano l'ingegneria genetica come strumento di programmazione.

Argomenti del genere sono sicuramente affascinanti, ma danno luogo quasi sempre a discussioni ed a dubbi circa i possibili futuri che l'ingegneria genetica può creare. Difficile stabilire se le paure generate da questi scenari sono dettate dalla fantascienza rappresentata nei libri e nei film o dal buon senso. Fidarsi della scienza è bene, avere un'occhio critico per ciò che ci viene proposto è meglio.

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