Shkencëtarët e Universitetit të Southampton kanë ruajtur gjenomin e plotë njerëzor në një kristal 5D të kujtesës – një format revolucionar i ruajtjes së të dhënave që mund të mbijetojë për miliarda vjet.
Nga: University of Southampton, News: Human genome stored on ‘everlasting’ memory crystal1
Ekipi shpreson se kristali mund të japë një plan për ta kthyer njerëzimin nga zhdukja mijëra, miliona apo edhe miliarda vjet në të ardhmen, nëse shkenca lejon.
Teknologjia mund të përdoret edhe për të krijuar një regjistrim të qëndrueshëm të gjenomeve të specieve bimore dhe shtazore të rrezikuara që përballen me zhdukjen.
Kristalet e përjetësisë
Kristali i memories 5D u zhvillua nga Optoelectronics Research Centre (ORC) e Universitetit të Southampton.
Ndryshe nga formatet e tjera të ruajtjes së të dhënave që degradojnë me kalimin e kohës, kristalet e memories 5D mund të ruajnë deri në 360 terabajt informacion (në madhësinë më të madhe) pa humbje për miliarda vjet, madje edhe në temperatura të larta. Ajo mban Rekordin Botëror Guinness (dhënë në vitin 2014) për materialin më të qëndrueshëm të ruajtjes së të dhënave.
Kristali është ekuivalent me kuarcin e shkrirë, një nga materialet më të qëndrueshme kimikisht dhe termike në Tokë. Ai mund t’i rezistojë ekstremeve të larta dhe të ulëta të ngrirjes, zjarrit dhe temperaturave deri në 1000 °C. Kristali gjithashtu mund t’i rezistojë forcës së ndikimit të drejtpërdrejtë deri në 10 ton për cm2 dhe është i pandryshuar nga ekspozimi i gjatë ndaj rrezatimit kozmik.
Ekipi në Southampton, i udhëhequr nga profesori Peter Kazansky,2 përdor lazer ultra të shpejtë për të regjistruar saktësisht të dhënat në boshllëqe të nanostrukturuara të orientuara brenda silicit – me madhësi të veçorive deri në 20 nanometra.
Ndryshe nga shënimi vetëm në sipërfaqen e një cope letre 2D ose shiriti magnetik, kjo metodë e kodimit përdor dy dimensione optike dhe tre bashkërendime hapësinore për të shkruar në të gjithë materialin – prandaj ‘5D’ në emrin e tij.
Rivendosja e specieve
Jetëgjatësia e kristaleve do të thotë se ato do t’i mbijetojnë njerëzve dhe llojeve të tjera. Aktualisht nuk është e mundur të krijohen në mënyrë sintetike njerëzit, bimët dhe kafshët duke përdorur vetëm informacionin gjenetik, por ka pasur përparime të mëdha në biologjinë sintetike në vitet e fundit, sidomos krijimin e një bakteri sintetik3 nga ekipi i Dr Craig Venter në vitin 2010.
Arkivi i Kujtesës së Njerëzimit në Hallstatt Austri
“Ne e dimë nga puna e të tjerëve se materiali gjenetik i organizmave të thjeshtë mund të sintetizohet dhe të përdoret në një qelizë ekzistuese për të krijuar një ekzemplar të gjallë të besueshëm në një laborator,” thotë prof. Kazansky.
“Kristali i memories 5D hap mundësi për studiues të tjerë për të ndërtuar një depo të përhershme të informacionit gjenomik nga i cili mund të restaurohen organizma kompleksë si bimët dhe kafshët nëse shkenca në të ardhmen lejon.”
Për të testuar këtë koncept, ekipi krijoi një kristal memorieje 5D duke krijuar që përmban gjenomin e plotë njerëzor. Për rreth tre miliardë shkronjat në gjenomin, çdo letër u sekuestrua 150 herë për t’u siguruar se ishte në atë pozicion. Puna e sekuestrimit të lexuar thellë u bë në partneritet me Helixwork Technologies.4
Të dhëna vizuale
Kristali ruhet në arkivin e Kujtesës së Njerëzimit5 – një kapsulë e veçantë kohore brenda një shpelle kripe në Hallstatt, Austri.
Gjatë projektimit të kristalit, ekipi shqyrtoi nëse të dhënat e mbajtura brenda tij mund të merren nga një inteligjencë (specie ose makinë) e cila vjen pas nesh në një të ardhme të largët. Në të vërtetë, mund të gjendet deri tani në të ardhmen se nuk ekziston asnjë kornizë referimi.
“Çelësi vizual i gdhendur në kristal i jep kërkuesit njohuri se çfarë të dhënash ruhen brenda dhe si mund të përdoren,” thotë prof. Kazansky.
Mbi rrafshin e dendur të të dhënave të mbajtura brenda, çelësi tregon elementet universale (hidrogjeni, oksigjeni, karboni dhe azoti); katër bazat e molekulës së ADN-së (adenine, citosine, guanine dhe thymine) me strukturën e tyre molekulare; vendosjen e tyre në strukturën e dyfishtë helikë të ADN-së; dhe se si gjenet pozicionohen në një kromozom, i cili pastaj mund të futet në një qelizë.
Për një tregues vizual se me cilën specie lidhet kristali i kujtesës 5D, ekipi i bëri homazh pllakave të artizanatit hapësinor Pioneer6 të cilat u lëshuan nga NASA në një rrugë për ta çuar atë përtej kufijve të Sistemit Diellor.
“Ne nuk e dimë nëse teknologjia e kristalit të kujtesës do t’i ndjekë ndonjëherë këto pllaka në distancë të udhëtuar, por çdo disk mund të pritet me një shkallë të lartë besimi për të tejkaluar kohën e tyre të mbijetesës,” shton prof. Kazansky.
–
Referenca
- Human genome stored on ‘everlasting’ memory crystal ↩︎
- Professor Peter Kazansky | University of Southampton ↩︎
- First Self-Replicating, Synthetic Bacterial Cell Constructed by J. Craig Venter Institute Researchers | J. Craig Venter Institute ↩︎
- Helixworks Technologies, Ltd. ↩︎
- Home – Memory of Mankind ↩︎
- Pioneer plaque – Wikipedia ↩︎
