Des scientifiques stockent des informations dans l’ADN de cellules vivantes
Une gouttelette d’ADN d’un millilitre peut théoriquement stocker autant d’informations que deux Walmarts remplis de serveurs de données. Naturellement, de nombreux scientifiques considèrent le modèle de vie comme le moyen ultime de stockage des informations, mais c’est un peu plus facile à dire qu’à faire.
Image d’entête : au microscope électronique, des bactéries Escherichia coli. (Wikimédia)
Auparavant, des scientifiques ont encodé l’intégralité du livre Le Magicien d’Oz, des images et même des GIF dans l’iconique « échelle torsadée » à double hélice, qu’ils pouvaient ensuite décoder.
Aujourd’hui, une équipe de l’université de Columbia à New York a fait passer les choses à un niveau supérieur. Plutôt que de stocker des informations dans des molécules d’ADN isolées en laboratoire, les scientifiques ont utilisé l’outil d’édition génomique CRISPR-Cas pour coder et stocker des informations à l’intérieur de bactéries vivantes.
L’ADN conservé à l’extérieur des cellules a tendance à se dégrader rapidement, ce qui est exactement ce que vous ne voulez pas qu’il arrive à vos précieuses données. Les bactéries, d’autre part, sont remarquablement résistantes face à des conditions difficiles et peuvent s’adapter à des environnements changeants. Essentiellement, la bactérie agit comme un tampon entre les informations stockées dans son ADN et l’environnement hostile.
Les chercheurs ont inséré des séquences d’ADN spécifiques des quatre bases : adénine (A), cytosine (C), thymine (T) et guanine (G), qui codent des données binaires (les 1 et les 0 qu’utilisent les ordinateurs) dans les cellules de la bactérie Escherichia coli. Différents arrangements de ces quatre bases peuvent être utilisés, par exemple, pour coder différentes lettres de l’alphabet, et c’est ainsi que les scientifiques ont réussi à stocker le message textuel de 12 octets « Hello world » dans les cellules bactériennes.
Schéma résumant l’étude. (Sung Sun Yim et Col./ Nature Chemical Biology)
Le message a été lu en extrayant et en séquençant l’ADN de la bactérie. Il est évident que tout cela est beaucoup plus laborieux et plus sujet à des erreurs que l’encodage de 1 et de 0 sur une mémoire flash ou un disque dur. Cependant, le stockage de l’ADN ne sera probablement jamais destiné à l’utilisateur numérique moyen. Au contraire, il pourrait être utile lorsque le stockage à long terme d’informations importantes, telles que des archives, est nécessaire, même pour des milliers d’années.
Selon les chercheurs :
Nous faisons la démonstration d’un codage multiplex des données en populations de cellules à code à barres pour obtenir un stockage d’informations significatives et une capacité allant jusqu’à 72 bits, qui peut être maintenu sur plusieurs générations dans des environnements naturels ouverts. Ce travail établit un cadre de stockage direct des données numériques à biologiques et fait progresser notre capacité d’échange d’informations entre les entités à base de silicium et de carbone.
L’étude publiée dans Nature Chemical Biology : Robust direct digital-to-biological data storage in living cells.