Des scientifiques européens ont mis au point une manière presque parfaite de stocker des informations dans l'ADN.
Des scientifiques européens ont mis au point une manière presque parfaite de stocker des informations dans l'ADN. Une tasse de thé d'ADN peut stocker au moins 100 millions d'heures de séquences vidéo haute définition. Cependant, la technologie n'est pas encore disponible pour une utilisation immédiate.
Actuellement, notre planète contient environ trois zêta-octets d'informations numériques, soit mille fois mille milliards d'octets. Une montagne qui ne fera que grandir. Pour conserver toutes ces informations, Nick Goldman s'appuie sur l'ADN, qu'il étudie depuis des années. Goldman dirige le groupe Goldman à l'EMBL, Laboratoire européen de biologie moléculaire, un institut de recherche soutenu par 21 pays européens. Inutile de dire que son laboratoire doit conserver beaucoup de données informatiques. Mais les types de supports actuels, des disques durs aux bandes magnétiques, sont chers et nécessitent un entretien régulier.
Cela pourrait être mieux fait, pensaient Goldman et son collègue Ewan Birney. Dans un café de Hambourg, ils ont pensé que l'ADN synthétique pourrait offrir une solution. Quelques notes sur des serviettes leur apprirent que leur idée pouvait fonctionner. Après tout, l'ADN présente de nombreux avantages par rapport aux supports de stockage traditionnels, selon Goldman. « Nous savons déjà que l'ADN est un moyen robuste de stocker des informations :nous extrayons l'ADN des os de mammouth et pouvons encore lire les informations des dizaines de milliers d'années plus tard. Il est également incroyablement petit, dense et ne nécessite aucune énergie pour le stockage, ce qui facilite l'expédition et le suivi.'
Non sans erreur
Le stockage semble être en ordre, mais le stockage et la lecture des données sont une autre affaire. Lorsque la même lettre ADN est répétée, des erreurs se produisent parfois. De plus, les techniques actuelles ne permettent de construire que de courtes chaînes d'ADN, maximum 200 lettres. Malgré cette limitation, les chercheurs ont quand même réussi à développer une technique complexe, mais pratiquement sans erreur. Ils ont divisé le code en plusieurs fragments qui se chevauchent, avec une information d'index pour "coller" le code plus tard et un schéma de codage qui ne permet pas la répétition. Par conséquent, un problème ne survient que lorsque les quatre fragments différents contiennent la même erreur. Une rareté.
La société américaine Agilent Technologies, capable de fabriquer de l'ADN, a été sollicitée pour traduire la théorie en pratique. Les chercheurs ont fourni divers types de documents informatiques totalisant 739 kilo-octets, dont un PDF, une photo JPG et même un MP3 contenant une partie du discours de Martin Luther King « I have a dream ». L'étude est publiée cette semaine dans la revue Nature † Goldman :« Nous avons commencé avec le code binaire de votre ordinateur et nous avons écrit un schéma de codage qui transformait chaque bloc de 8 bits en un « mot » contenant les lettres A, C, G et T. Bien sûr, nous avons choisi ces lettres car elles correspondent exactement aux molécules chimiques de l'ADN.'
Ces quatre lettres sont des abréviations pour les quatre nucléotides ou blocs de construction de l'ADN. Agilent a construit l'ADN couche par couche et a renvoyé le résultat, de la taille d'une particule de poussière à peine visible, en Europe via FedEx. Où Goldman et ses collègues ont pu le décoder sans aucun problème.
Pas sans perdre de temps
Ce n'est pas la première expérience de stockage de données dans l'ADN. Leonard Adleman de l'Université de Californie du Sud a été le premier à voir l'ADN comme un ordinateur en 1994. Il a fait cela pour résoudre un problème, à savoir trouver le chemin le plus court entre certains points où ces points ne pouvaient être visités qu'une seule fois. Entre-temps, le « calcul ADN » s'est développé et est donc également considéré comme une alternative au stockage de données. Le record le plus récent est détenu par des chercheurs du Wyss Institute de Harvard. Ils ont poussé 700 téraoctets d'informations dans 1 gramme d'ADN l'année dernière. Normalement, cela nécessite 233 disques durs de 3 To, bon pour 151 kilos.
Bien que prometteur, il y a aussi des problèmes. L'écriture et la lecture de l'ADN prennent quelques jours et vous devez payer des milliers de dollars à chaque fois. Alors une clé USB est d'autant plus pratique. Donc, si le stockage de l'ADN perce, ce sera d'abord pour les grandes entreprises et pour vous et moi plus tard. La bonne nouvelle :les chercheurs ont franchi une autre étape importante avec leur système presque sans faille et on s'attend à ce que le prix de revient diminue dans les années à venir, car il est déjà devenu beaucoup moins cher au cours des dix dernières années.
Enig L'inconvénient semble toujours être la lenteur, qui doit être éliminée par le progrès technologique. Et si cela se passe bien, vous avez quelque chose d'intéressant entre les mains, déclare Goldman :"Nous avons créé un code pratiquement sans erreur sous une forme moléculaire dont nous savons qu'elle peut être conservée pendant 10 000 ans ou peut-être plus dans les bonnes conditions. Tant que quelqu'un connaît le code et que vous disposez d'une machine capable de décoder l'ADN, vous pouvez lire les informations. »
George Church et son équipe du Wyss Institute de Harvard parlent de la recherche.
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