Des scientifiques européens ont développé une méthode quasi parfaite pour stocker des informations dans l'ADN. Une tasse de thé remplie d'ADN pourrait contenir au moins 100 millions d'heures de vidéos en haute définition. Cependant, cette technologie n'est pas encore prête pour une utilisation immédiate.
Des scientifiques européens ont développé une méthode quasi parfaite pour stocker des informations dans l'ADN. Une tasse de thé remplie d'ADN pourrait contenir au moins 100 millions d'heures de vidéos en haute définition. Cependant, cette technologie n'est pas encore prête pour une utilisation immédiate.
La planète abrite actuellement environ trois zettaoctets de données numériques, soit mille milliards de milliards d'octets. Ce volume ne cesse de croître. Pour préserver ces données, Nick Goldman, qui étudie l'ADN depuis des années, s'appuie sur cette molécule. Il dirige le groupe Goldman à l'EMBL-EBI (Laboratoire européen de biologie moléculaire), un institut de recherche soutenu par 21 pays européens. Son laboratoire gère d'importantes quantités de données informatiques, mais les supports actuels – disques durs, bandes magnétiques – sont coûteux et exigent un entretien régulier.
Nick Goldman et son collègue Ewan Birney ont imaginé que l'ADN synthétique pourrait être une solution. Lors d'un café à Hambourg, ils ont esquissé l'idée sur des serviettes en papier, confirmant sa faisabilité. L'ADN offre de nombreux avantages par rapport aux supports traditionnels, explique Goldman : « Nous savons que l'ADN est un moyen robuste de stocker l'information : nous extrayons l'ADN d'os de mammouth vieux de dizaines de milliers d'années et nous pouvons encore le lire. Il est extrêmement dense, compact, ne nécessite aucune énergie pour le stockage, et est facile à transporter et à conserver. »
Une technique quasi sans erreur
Le stockage est fiable, mais l'écriture et la lecture posent des défis. Les répétitions de lettres dans l'ADN peuvent générer des erreurs, et les techniques actuelles limitent les chaînes à 200 lettres maximum. Les chercheurs ont contourné cela en divisant les données en fragments chevauchants, avec un index pour les reassembler et un codage évitant les répétitions. Une erreur n'apparaît que si les quatre fragments présentent le même défaut – un événement rarissime.
La société américaine Agilent Technologies, spécialiste de la synthèse d'ADN, a concrétisé cette approche. Les chercheurs lui ont fourni 739 ko de fichiers variés : PDF, photo JPG et un extrait MP3 du discours « I have a dream » de Martin Luther King. L'étude est publiée dans la revue Nature (Goldman et al., 2013). Goldman précise : « Nous avons converti le code binaire en mots composés des lettres A, C, G et T, correspondant aux nucléotides de l'ADN. »
Agilent a synthétisé l'ADN couche par couche, produisant une particule poussiéreuse expédiée par FedEx en Europe. Goldman et son équipe l'ont décodée sans aucune erreur.
Pas encore pratique
Ce n'est pas une première. En 1994, Leonard Adleman (Université de Californie du Sud) a utilisé l'ADN pour résoudre un problème de chemin optimal. Le record récent revient à l'équipe de George Church au Wyss Institute de Harvard : 700 téraoctets dans 1 gramme d'ADN, équivalent à 151 kg de disques durs.
Malgré son potentiel, l'écriture et la lecture prennent des jours et coûtent des milliers de dollars. Une clé USB reste plus pratique. Le stockage ADN conquerra d'abord les grandes entreprises. Bonne nouvelle : les coûts diminuent rapidement, et cette méthode quasi infaillible marque une avancée majeure.
Goldman conclut : « Nous avons créé un code moléculaire préservable 10 000 ans ou plus, lisible avec le bon équipement et la clé de décodage. »
George Church et son équipe du Wyss Institute de Harvard explorent ces recherches.
Cet article a été publié dans Eos Weekblad.
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