Chloé Leroy
Sous la forme de l’ADN, la character montre comment les données peuvent être stockées de manière peu encombrante et à lengthy terme. Les spécialistes en bioinformatique développent des puces à ADN pour la technologie informatique. Les chercheurs montrent remark une combinaison de biologie moléculaire, de nanotechnologie, de nouveaux polymères, d’électronique et d’automatisation, associée à un développement systématique, pourrait rendre possible dans quelques années le stockage de données ADN utiles pour un usage quotidien.
La molécule héréditaire ADN peut stocker une grande quantité d’informations sur de longues périodes dans un très petit espace. Depuis une bonne dizaine d’années, les scientifiques poursuivent donc l’objectif de développer des puces à ADN pour la technologie informatique, par exemple pour l’archivage à extensive terme des données. De telles puces seraient supérieures aux puces conventionnelles à base de silicium en termes de densité de stockage, de longévité et de durabilité.
Quatre éléments de foundation récurrents se trouvent dans un brin d’ADN. Une séquence spécifique de ces blocs peut être utilisée pour coder des informations, tout comme le fait la nature. Pour construire une puce à ADN, l’ADN codé correspondant doit être synthétisé et stabilisé. Si cela fonctionne bien, les informations sont conservées pendant très longtemps – les chercheurs supposent plusieurs milliers d’années. Les informations peuvent être récupérées en lisant et en décodant automatiquement la séquence des quatre éléments de base.
Quels défis doivent être surmontés
“La possibilité de stocker des données numériques sur l’ADN avec une capacité élevée et une longue durée de vie a été démontrée à plusieurs reprises ces dernières années”, déclare le professeur Thomas Dandekar, directeur de la chaire de bioinformatique à la Julius-Maximilians-Universität (JMU) de Würzburg. “Mais les coûts de stockage sont élevés, proches de 400 000 dollars américains par mégaoctet, et les informations stockées dans l’ADN ne peuvent être récupérées que lentement. Cela prend des heures, voire des jours, selon la quantité de données.”
Ces défis doivent être surmontés pour rendre le stockage des données ADN plus applicable et commercialisable. Les outils appropriés pour cela sont les enzymes contrôlées par la lumière et les logiciels de conception de réseaux protéiques. Thomas Dandekar et les membres de son équipe, Aman Akash et Elena Bencurova, en discutent dans une revue récente de la revue Developments in Biotechnology.
L’équipe de Dandekar est convaincue que l’ADN a un avenir en tant que magasin de données. Dans la revue, les chercheurs du JMU montrent comment une combinaison de biologie moléculaire, de nanotechnologie, de nouveaux polymères, d’électronique et d’automatisation, associée à un développement systématique, pourrait rendre attainable dans quelques années le stockage de données ADN utiles pour un utilization quotidien.
Puces à ADN en nanocellulose
Au Biocentre JMU, l’équipe de Dandekar développe des puces à ADN constituées de nanocellulose semi-conductrice produite par des bactéries. “Grâce à notre preuve de concept, nous pouvons montrer remark la technologie électronique et informatique actuelle peut être partiellement remplacée par des composants biologiques moléculaires”, explique le professeur. De cette manière, il serait attainable d’obtenir une durabilité, une recyclabilité totale et une robustesse élevée, même contre les impulsions électromagnétiques ou les pannes de courant, mais également une densité de stockage élevée pouvant atteindre un milliard de gigaoctets par gramme d’ADN.
Thomas Dandekar estime que le développement des puces à ADN est très pertinent : “Nous ne pourrons perdurer en tant que civilisation à very long terme que si nous faisons le saut vers ce nouveau type de technologie informatique tough combinant la biologie moléculaire avec l’électronique et la nouvelle technologie des polymères.”
Ce qui est essential pour l’humanité, a-t-il déclaré, c’est de passer à une économie circulaire en harmonie avec les limites planétaires et l’environnement. “Nous devons y parvenir d’ici 20 à 30 ans. La technologie des puces en est un exemple vital, mais les technologies durables permettant de produire des puces sans déchets électroniques ni pollution de l’environnement ne sont pas encore au issue. Notre concept de puces en nanocellulose apporte une contribution précieuse à cet objectif. Dans le nouvel posting, nous avons examiné d’un œil critique notre idea et l’avons avancé davantage grâce aux improvements actuelles troubles de la recherche.
Améliorer encore les supports de stockage de l’ADN
L’équipe de Dandekar travaille actuellement à mieux combiner les puces à ADN en nanocellulose semi-conductrice avec les enzymes de conception qu’elles ont développées. Les enzymes doivent également être encore améliorées. “De cette manière, nous voulons parvenir à un contrôle de as well as en in addition efficace du assist de stockage de l’ADN et pouvoir y stocker encore moreover, mais aussi réduire les coûts et permettre ainsi, étape par étape, une utilisation pratique comme assistance de stockage dans la vie quotidienne.”
Le travail décrit est soutenu financièrement par la Fondation allemande pour la recherche (DFG) et l’État libre de Bavière. Les partenaires importants de la coopération sont Sergey Shityakov, professeur à l’Université d’État des systems de l’information, de mécanique et d’optique (ITMO) de Saint-Pétersbourg, Daniel Lopez, PhD, de l’Université autonome de Madrid, et le Dr Günter Roth, de l’Université de Fribourg et BioCopy GmbH. (Emmendingen).
