Dijital Verileri DNA’da Depolamak Mümkün Mü?

Dijital bir dünyada yaşıyoruz. Yaşadığımız dünya her geçen gün biraz daha dijitalleşiyor. Gittikçe daha çok dijital verimiz oluyor: videolar, sosyal medya içerikleri, dijital uygulamalar… İnternetin gittikçe daha fazla insan için erişilebilir olması bizi dijital dünyaya daha hızlı ve daha iyi adapte ediyor. 2017 yılında dünya nüfusunun %51’i internete ulaşabiliyorken tahminlere göre 2030 yılına kadar neredeyse bütün dünyanın internete erişiminin mümkün olacağı öngörülüyor.

2010 yılında bütün dünyada depolanan toplam veri 1 zettabayt iken 2018 yılında bu sayı 33 zettabayta ulaştı. Böyle devam etmesi halinde 2040 yılında tüm dünyadaki toplam verinin 6 ila 19 yottabyte’a ulaşacağı öngörülüyor(1 yottabyt=1000 zettabyt). Gittikçe artan dijital verilerimiz daha fazla enerji tüketimine ve daha fazla yarı iletken üretimine sebep oluyor. Bu yüzden de bilgi-işlem teknolojilerinde veri depolama için yeni teknolojilere ihtiyacımız olacak. Peki ya DNA, verilerimizi depolayabilmemiz için alternatif bir yöntem olabilir mi?

DNA’da dijital veri depolama, sentezlenmiş DNA iplikçiklerine bilgilerin kodlanması ve kodların çözülerek okunması işlemlerine dayanıyor. Aslında DNA’da veri depolama fikri yeni bir fikir değil. Sovyet fizikçi Mikhail Neiman, Radiotehnika dergisinde(1964-65) yayımladığı makalesinde DNA moleküllerinde bilgilerin kaydedilmesi, saklanması ve geri okunması olasılığı ile ilgili genel bilgi ve düşüncelerine yer vermişti. Böylece fizikçi Mikhail Neiman’ın DNA’da bilgi saklama fikrini ilk ileri süren kişi olduğunu söyleyebiliriz. 2012 yılında Harvard Üniversitesi araştırmacılarından George Church ve arkadaşları Science dergisinde yayınladıkları makalede 53 bin 400 kelimelik bir kitabın dijital halini DNA’ya kodlamayı başardılar. Böylece DNA’nın her santimetre küpünde 5.5 petabit bilginin saklanabileceğini gösterdiler. Church ve arkadaşları bu çalışmaları ile bize ilk defa DNA’nın bilgi depolama alanı olarak kullanılabileceğini gösterdiler.

George Church

Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü(EBI) araştırmacıları 2013’te yayınladıkları çalışma ile 5 milyondan fazla veri bitini DNA’da saklamayı ve çoğaltmayı başardılar. Kodladıkları bilgiyi de %99-100 doğruluk oranı ile yeniden okutabildiler. DNA çok küçük bir alana çok büyük verilerin kodlanması ve saklanması için bize ışık olabilir. Örneğin şuan CERN laboratuvarlarında 90 petabytlık veri depolanmakta. DNA’ya veri depolama teknolojisi ile 90 patabytlık veriyi 41 gram DNA’ya sığdırabiliriz.Avrupa Biyoinformatik Enstitüsünden Nick Goldman ”DNA’yı bin yıl boyunca Norveç’te bir mağaraya yapıştırabilirsiniz ve biz yine de okuyabileceğiz” diyor.

DNA’yı veri depolamak için kullanmak yazma ve okumanın yüksek maliyetinden dolayı önemli bir engelle karşı karşıya. Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü(EBI) her bir megabyt veriyi kodlamanın yaklaşık 12.400 dolara ve geri okumanın da 220 dolara mal olacağını söylüyor. Yüksek maliyetler şuan da DNA’da bilgilerimizi depolayabilmemiz önünde önemli bir engel gibi görünüyor. Ancak teknik yöntemler konusunda ilerleme gösterilebilirse maliyetler düşürülebilir. Tabii yine de önemli verileri depolamak için bu yüksek maliyetler gözden çıkarılabilir. George Church, yüksek maliyetlerin düşürülmesi ile ilgili tahminlerin karamsar olduğunu düşünüyor. Church ”DNA okuma ve yazma maliyeti son 9 yılda elektronikte bile duyulmamış şekilde bir milyon kat değişti” diyor.

Nick Goldman varsayımsal bir küresel felaketten sonra bile gelecek nesillerin bu DNA bilgi depolarına ulaşabileceklerini söylüyor. Goldman, ”Bunun gördükleri hiçbir şeye benzemediğini çabucak fark ederler” diyor. ”Tekrar yok ve her şey aynı uzunlukta. Belli ki bir bakteriden ya da insandan değil. Belki de araştırmaya değer.”

Kaynakça:

  1. https://www.nature.com/articles/nature.2013.12279
  2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22903519/
  3. https://science.sciencemag.org/content/355/6328/950.full
  4. https://www.bezelyedergi.net/amp/1-0-3-hidna-n%C4%B1n-do%C4%9Fu%C5%9Fu

Yazar: Havle Bulut

İnternet sitesi https://mubatblog.online
Yazı oluşturuldu 180

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Benzer yazılar

Aramak istediğinizi üstte yazmaya başlayın ve aramak için enter tuşuna basın. İptal için ESC tuşuna basın.

English EN Français FR Español ES Türkçe TR
%d blogcu bunu beğendi: