一组科学家开发出一种在 DNA 分子上记录数字信息的方法，速度比现有技术快 350 倍。该研究展示了一种利用 DNA 表观遗传修饰来存储数据的新方法。
专家们相信，这项技术可以为创建用于真正信息存储的生物分子系统铺平道路。
根据这项研究，科学家表示，一个人类 DNA 分子可能存储高达 215,000 TB 的信息，这长期以来引起了科学界对 DNA作为一种有前景的数字数据载体的关注。
a，存储表观遗传信息的机制说明。 b，移动DNA类型编程方案。 c、DNA自组装的可编程排版。编辑信息是通过对携带特定外延位的移动类型 DNA 进行编程而组成的。 d，并行打印是由 DNA 自组装驱动的 DNMT1 催化作用来选择性地将 Epi-bit 写入 DNA 模板上。以及，修饰模板的纳米孔测序和集体甲基化调用。（来源：通过在 DNA 上打印表观遗传位来并行存储分子数据）
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08040-5
充分利用 DNA 存储信息的道路上仍然存在两个主要障碍。首先是生产成本。如今，记录数据的唯一可能方法是在工厂合成 DNA，但这种方法对于大规模使用而言过于昂贵。第二个困难是分子中信息编码过程的低速。
所提出的方法使我们能够使用自然机制来解决这两个问题，从而显着加快这一过程。该方法基于现有 DNA 模板上含氮碱基的甲基化。这消除了合成的需要，并允许高速数据记录，研究人员将其称为“外延比特” ，它是传统数字计算机中比特的模拟。
甲基化或缺乏甲基化允许数据单元表示为 1 和 0测试表明，新方法能够以每个反应 350 位的速率记录数据，这比以前仅提供一位的方法有了显着改进。通过反应。
除了提高生产力之外，科学家还通过创建iDNAdrive平台提高了 DNA 驱动器的可用性。来自不同科学领域的约60名志愿者在平台上成功编码了约5000位文本信息。
然而，该技术仍然不如传统的存储方法。即使使用epi-bits和自动化液体处理平台，数据写入速度也只能达到每秒40位（SSD驱动器可以以200-550MB/s的速度读写数据）。
研究人员还对新技术创建的甲基标签的耐久性提出了疑问。
此外，实现类似 RAM 的随机数据访问还存在问题：epi-bit 系统中的选择性文件访问需要读取整个数据库，这对于 纳米孔测序来说效率很低。
Epi-bit 技术的成本迄今为止超过了传统的基于DNA的存储系统的成本。然而，科学家们希望进一步的自动化和优化将有助于降低成本并更接近商业化。