تخزين البيانات في الحمض النووي DNA
سنتعرف في هذا المقال عن تركيب الحمض النووي DNA بشكل سريع ومبسط، وعن امكانية تخزين المعلومات في الحمض النووي، وما يميز هذه الطريقة عن طريقة التخزين المتبعة حاليا من شتى انواع التخزين الاكترونية.
بنية الحمض النووي
يتألف الدنا DNA في الكائنات الحية من شريطين يلتفان على بعضهما بشكل حلزوني، ويتقابل من كل شريط اسس آزوتية وفق قاعدة تقابل الاسس الآزوتية.
الاسس الآزوتي هي الادنين A - والتايمين T - والسيتوزين C- والغوانين G، وقاعدة التقابل هذه تكون بين ال C-G وبين T-A حصرا.(قد يختلف هذا التبادل عند وجود طفرات مثلا).
ويتألف كل شريط من الدنا من وحدات تسمى النكليوتيدات؛ وهي تتألف من جزر سكر منقوص الاكسجين ومن الاساس الأزوتي ومن جزر فوسفات.
ملاحظة: يوجد في ال DNA حولي 3 مليار نكليوتيد.
بعد ان تعرفنا الآن عن بنية الدنا سنتطرق الى تخزين المعلومات في هذا المحض النووي.
لابد لك انك احتجت في احد الايام الى شراء قرص صلب بحجم واحد تيرابايت لتخزين عليه الافلام والمسلسلات التى تقوم بمشاهدتها، لكن ماذا لو قلت لك انه بامكانك ان تخزن جميع العلوم منذ الزمن القديم والى اليوم بجميع الافلام والمسلسلات في حجم معلقة صغيرة من ال DNA!
هذه هي الفكرة من تخزين البيانات في الحمض النووي انه بالامكان من تخزين معلومات هائلة جدا في حجم صغر تدوم ل آلاف السنين، فالحمض النووي هو وسيلة تخزين لجميع المعلومات الوراثة لصفاتنا من لون العيون والطول وشكل الوجه ولون البشرة...الخ.
طريقة التخزين
يعتمد النظام الرقمي للحواسيب على النظام الثنائي ويتألف من رقمين هما الصفر والواحد.
اما التخزين في ابحمض النووي يعتمد على اربعة حروف وهي الاسس الآزوتية نفسها T-A-C-G.
هناك أكثر من طريقة للتشفير الأولى هي أن ترمز القاعدتان A،C للصفر و القاعدتان G،T للواحد و بذلك يصبح DNA في صورة مصفوفة من أصفار وواحدات كأي ملف رقمي عادي.
عيوب التخزين في الدنا
التكلفة العالية لتخزين المعلومات في الحمض
النووي، مثلا 83 كيلوبايت من البيانات وكلفت حوالي 1000 جنيه إسترليني (1500 دولار) و هي كلفة باهظة مقارنة بحجم الوثائق التي لدينا، لكن كما هو معلوم فأن اي تقنية جديدة تكون باهظة الثمن فمع تقدم طرق وادوات المستخدمة في التخزين ستنخفض تكلفتها .
وتكمن مشكلة اخرى انه يمكن للدنا ان يتحلل في الحرارة، لكن وجد العلماء طرق للتخلص من هذه المشكلة.
وأوضح العلماء أنه إذا تم تخزين الحمض النووي في درجات حرارة تحت الصفر ، فمن المحتمل أن يتم حفظه لمدة تتجاوز أكثر من مليون عام . في حين تتميز الأقراص المضغوطة وأقراص DVD بعمر افتراضي يبلغ 25 عامًا فقط تقريباً لذا سيكون هذا تحسن كبير في تقنيات تخزين البيانات الحالية .
بعض المصادر لكتابة هذا المقال:
فيديو من منصة TEDx
