El 90% de la información actualmente disponible se ha generado en los últimos 2 años, incrementándose a velocidades tan aceleradas que nos lleva a preguntarnos…¿dónde y cómo almacenaremos todos esos datos?
En 2012 el científico George Church introdujo por primera vez el empleo de ADN como soporte de almacenamiento, al codificar un libro entero en esta biomolécula y crear 70 billones de copias de la misma. Actualmente se sigue avanzando para hacer viable esta idea. Descubre los últimos progresos a continuación.
Cada uno de nosotros genera y almacena información digital. Al escribir una letra en tu ordenador, móvil, Tablet o portátil ésta se traduce a 8 bits de información o combinaciones de 8 unos (1) y ceros (0), las cuales son grabadas en tu tarjeta de memoria, USB o disco duro en forma de carga neta o potencial magnético. Si comparamos este soporte de almacenamiento con una bombilla; el 0, que queda impreso como potencial basal, representaría una bombilla apagada mientras que el 1, que supone una desviación o incremento de ese potencial, se asociaría a una bombilla encendida. Teniendo en cuenta que una letra es 1 byte (u 8 bits) y que en un USB de capacidad media caben 16 Gigabytes (16.000.000.000 bytes o caracteres), uno sólo puede imaginar cuántos discos duros serían necesarios para almacenar toda la información que se genera continuamente en nuestro planeta. A largo plazo, tenemos un problema.
“La información es la gasolina del siglo XXI, y la analítica de datos el motor de combustión”. Peter Sondergaard, Vicepresidente ejecutivo de Investigación y Consultoría de Gartner Inc.
El ADN es una doble hélice constituida por 4 nucleótidos básicos (Adenina, Timina, Guanina y Citosina) cuya combinación diferencial hace únicos a cada uno de nosotros y diferentes al resto de especies. Esta molécula almacena la información genética en la mayoría de seres vivos y apareció por primera vez hace más de 3.5 billones de años, lo que da muestras de su resistencia y estabilidad. Su poder de compresión queda reflejado en que si desenrollásemos el ADN de una sola de nuestras células la doble hebra tendría una longitud de 2 m. ¿Y si desdoblásemos todo el ADN de nuestro cuerpo? ¡Podríamos ir y volver de la Luna al menos un par de veces!
Es por ello que el ADN posee un gran potencial como almacén de datos. De hecho, en una hebra de ADN, invisible a simple vista, se podrían almacenar en torno a 3 billones de caracteres (lo que equivale a 3 Gigabytes), pudiéndose almacenar toda la información del mundo en tan sólo 1 kg de ADN. Además de su mayor poder de compresión y resistencia, este tipo de bioalmacenamiento consume 400 millones de veces menos energía que un disco duro.
«Es tan eficaz que toda la información necesaria para especificar el diseño de todas las especies de organismos que han existido que en el planeta podría contenerse en una cucharilla y todavía habría lugar para la toda la información de todos los libros escritos».Michael Denton, biólogo molecular australiano-británico en su obra Evolución: una teoría en crisis.
No obstante, estos sistemas de almacenamiento siguen estando muy por debajo de los dispositivos actuales (i.e. discos duros) en términos de coste económico y velocidad de escritura/lectura. Es por ello que los esfuerzos están siendo dirigidos hacia la creación de nuevos métodos de secuenciación más coste-eficientes y rápidos, portables y con capacidad de lectura de fragmentos de ADN de mayor longitud.
Aunque tradicionalmente se empleaban las 4 letras del ADN para almacenar datos y así aumentar el poder de compresión, recientemente Helixworks ha desarrollado una nueva tecnología, denominada MoSS (Molecular Storage System) que respeta las combinaciones binarias actuales, de modo que traduce los 0s en Adeninas y los 1s en Timinas. Las Guaninas y Citosinas siguen presentes para poder estabilizar las moléculas. De esta manera se abaratan los costes y se aumenta la velocidad de secuenciación o “lectura” de la información, ya que tan sólo sería necesario leer 2 letras en vez de 4. Pero esta compañía irlandesa no es la única involucrada. Microsoft con la colaboración de Twist Bioscience también están realizando avances en este campo.
Parece que nos vamos acercando a la era del almacenamiento biológico ¿no?
Pero… ¿Cuándo?
“Ya no estamos en la era de la información. Estamos en la era de la gestión de la información.” Chris Hardwick, comediante y actor estadounidense.
El futuro está mucho más cerca de lo que crees. De hecho, Helixworks ya ha anunciado el lanzamiento del primer “USB” de ADN. Tendrá 512 Kilobytes de memoria y se venderá pos Amazon a 199 $. Pero no nos entusiasmemos en exceso. Algunos se habrán dado cuenta de que no van a poder almacenar ni una foto decente en ese dispositivo y, además, necesitarías comprarte un secuenciador de mínimo unos 1.000 $ para poder leer el mensaje. Helixworks lanza este producto enfocado a los enamorados, de modo que puedas dejarle un mensaje de ADN a tu amado/a envuelto en una cápsula de oro a modo de colgante. ¿Romántico verdad? Aunque quizás un poco caro para algunos bolsillos.
Y tú, ¿Cuándo crees que llegará la comercialización masiva de USBs de ADN? y ¿Cuál crees que es el método de secuenciación que lo hará posible?
Bibliografía