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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st-alex
26 nov 2010 - 18:30 - #1Gioia per militari del futuro, per la trasmissione dei dati.
theabbc
26 nov 2010 - 18:52 - #2ma “natrium” di cui si chiama l’autore, si riferisce per caso alla band di cagliari? giusto per sapere :D
SmoQ
26 nov 2010 - 19:25 - #3Difficile che si riesca a modificare il DNA di un batterio in modo tanto variabile da depositare qualsiasi dato e permettere le funzionalità vitali in modo che la cellula si costituisca. Più probabile è immaginare che l’immagazzinamento dei dati avvenga tramite DNA plasmidico e non sul DNA cromosomico. Il lavoraccio è quello di scongiurare ricombinazioni plasmide-cromosoma o mutazioni spontanee, altrimenti addio dati…e arriveremmo a rimpiangere i Maxtor! :D
natrium
26 nov 2010 - 19:59 - #4@theabbc no :) non li conoscevo nemmeno
Mui
26 nov 2010 - 20:35 - #5Ehm, da profano… L’organismo non si deteriora nel tempo? In un tempo relativamente breve?
otherman
26 nov 2010 - 20:54 - #6@mui:
Un batterio può arrivare a vivere diversi milioni di anni veramente.
androman
26 nov 2010 - 21:39 - #7vado a comprare l’interfaccia usb-batteri
gdr86registered
27 nov 2010 - 00:32 - #8mmm…sono molto scettico…già solo con una comunissima mutazione a singola base, per non mettere in mezzo le altre seppur comuni ma piu devastanti…si produrrebbe una sequenza errata e addio file……bloccare le mutazioni è impossible, mentre utilizzare altro tipi di dna, non permetterebbe una durata molto lunga…quindi non dico che è impossibile…da buon futuro scienziato dico…BUON LAVORO e RICERCA!!!
46ilmigliore
27 nov 2010 - 00:59 - #9Questi sono solo giochi per bambini in confronto ai computer quantici….
MaestroMusica
27 nov 2010 - 01:35 - #10Sì, così avrà un tumore anche la mia penna USB.
PD
27 nov 2010 - 02:15 - #11#3
I Maxtor li rimpiango già adesso.
rotafixa
27 nov 2010 - 02:53 - #12se poi il tutto viene alimentato da un enorme mitocondrio che va a compost, abbiamo energia a secchi alimentata dalla monnezza. direi che sarebbe il caso.
::: Domainers Gate :::
27 nov 2010 - 05:40 - #13forse era meglio se si chiamava censorius
marco-dianti
27 nov 2010 - 13:35 - #14chissà quanti giga possono contenere i miei calzini usati!
il_pacchio
27 nov 2010 - 14:29 - #15Già mi immagino i nipoti dei nostri nipoti all’Unieuro:
“Buongiorno. Cercavo un hard-disk con interfaccia usb 5.0-batterica”
“Certo. Però purtroppo ci sono rimasti solo Staffilococchi ed Escherichia coli.”
Ahahah! =P
Canio
28 nov 2010 - 20:26 - #16Un batterio è un essere vivente e non può essere montato a caso.
gattamorta
29 nov 2010 - 11:58 - #17per formattare un disco useremo gli antibiotici ?
hahahahaha!
killerotto100
29 nov 2010 - 20:36 - #18Geniale!
Non ci avevo mai pensato.
PeregoLibri
30 nov 2010 - 16:35 - #19Certi commenti mi hanno fatto schiattare dal ridere xD
In ogni caso, sono un po’ scettico sul funzionamento di questa nuova frontiera dell’immagazzinamento dati… a parte gli scherzi, MaestroMusica ha ragione: e se succede qualcosa ai batteri si perdono tutti i dati e pure la chiavetta USB stessa?!