I DVD del futuro saranno fatti di DNA
Un gruppo di genetisti è riuscito a codificare un libro in un filamento di DNA, è solo il primo passo verso quella che potrebbe essere una nuova tecnologia per l'immagazzinamento di dati digitali in spazi microscopici
Immaginate un laboratorio grande quanto questo intero pianeta che da centinaia di milioni di anni lavora incessantemente allo stesso progetto: perfezionare una tecnologia per immagazzinare e rielaborare zettabyte su zettabyte di dati in supporti microscopici e ultraresistenti. Anzi, smettete pure di immaginare perché questo laboratorio esiste, e per quanto la sua attività sia impercettibile, ne fate parte anche voi: si chiama evoluzione.
In centinaia di milioni di anni, l’evoluzione ha creato un meccanismo di immagazzinamento dati sicuro ed efficiente, il più potente ed efficace mai esistito: la codifica e la replicazione del DNA. Basti pensare che in un nucleo cellulare del diametro di 6 micrometri è immagazzinata tutta l’informazione necessarie a costruire un essere umano, proteina su proteina. Mentre nei laboratori più scintillanti dell’hi-tech si consumano le diottrie per spingere all’estremo i limiti di memorie a stato solido e a memristor, alla Harvard Medical School una squadra di genetisti e ingegneri biomedici ieri ha compiuto un primo importantissimo passo verso un orizzonte diverso, quello delle memorie a DNA.
Il team guidato da George Church è infatti riuscito a stoccare un libro di 53.000 parole e 11 immagini codificandolo nelle basi azotate di un filamento di DNA. Per stoccare i 5,27 megabit del documento si è scelto di utilizzare una codificazione binaria dove le basi azotate adenina e citosina (A e C) indicavano lo zero, mentre guanina e timina (G e T) indicavano l’uno. Per minimizzare i tempi e i costi di codifica il team di Harvard ha scelto di codificare il documento in brevi frammenti di DNA, successivamente disposti su supporti di vetro e indicizzati mediante un apposito archivio.
Oltre a consentire l’immagazzinamento di tonnellate di dati in uno spazio minuscolo (immaginate di stoccare 100 miliardi di DVD in un grammo di materiale genetico), questo tipo di codifica genetico-digitale presenta altri vantaggi rispetto ai tradizionali sistemi esplorati finora: i documenti codificati possono essere facilmente copiati e letti anche dopo milgliaia di anni, senza bisogno di costosi sistemi di conservazione del materiale genetico. Dopo tutto, come abbiamo spiegato all’inizio, si tratta di una tecnologia che è stata perfezionata in milioni di anni e che ogni giorno consente la riproduzione e il funzionamento fisiologico di centinaia di miliardi di esseri viventi sulla terra.
La tecnologia sviluppata da Church e colleghi è ora in attesa di brevetto, ma dovrà essere parecchio migliorata prima di poter essere utilizzata fuori da un laboratorio. Per codificare il DNA-libro ci sono voluti giorni, e la tecnica presenta ancora costi poco sostenibili e un certo margine di errore nella codifica delle basi azotate.
Nonostante ciò, i ricercatori che hanno collaborato al progetto si dichiarano fiduciosi che di qui a 10 anni possano esserci le condizioni per introdurre questa tecnologia nella vita di tutti i giorni.
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