باحثون يكشفون شريط كاسيت دي إن إيه بسعة 36 بيتابايت

في عام 2025، أحيا العلماء شريط الكاسيت باستخدام الدي إن إيه لتخزين كميات هائلة من البيانات، متجاوزين بكثير الإصدارات التقليدية. الابتكار، الذي تم تطويره في الصين، يمكنه استيعاب كل أغنية تم تسجيلها على الإطلاق في 100 متر فقط من الشريط. يهدف الباحثون إلى إطلاق التكنولوجيا في السوق خلال خمس سنوات.

باحثون في جامعة الجنوب للعلوم والتكنولوجيا في قوانغدونغ ب الصين، أعادوا اختراع شريط الكاسيت من الستينيات من خلال استبدال أكسيد الحديد بجزيئات دي إن إيه اصطناعية مطبوعة على شريط بلاستيكي. هذه النسخة القائمة على الدي إن إيه تحقق سعة تخزين تصل إلى 36 بيتابايت، أي ما يعادل 36,000 قرص صلب بـ1 تيرابايت. بينما يحتوي شريط كاسيت قياسي على حوالي 12 أغنية لكل جانب، يمكن للشريط الجديد استيعاب أكثر من 3 مليارات مسار، بافتراض 10 ميغابايت لكل أغنية، في 100 متر من المادة.

يُشفر شياوغو جيانغ وفريقه المعلومات الرقمية من خلال تصميم تسلسل قواعد الدي إن إيه —أ، تي، سي، جي— لتقليد الـ0 والـ1 الثنائيين. "يمكننا تصميم تسلسله بحيث يمثل ترتيب قواعد الدي إن إيه (أ، تي، سي، جي) معلومات رقمية، تمامًا مثل الـ0 والـ1 في الحاسوب"، شرح جيانغ لمجلة نيو ساينتيست في سبتمبر. يدعم الشريط أي ملفات رقمية، بما في ذلك النصوص والصور والصوت والفيديو.

أثار الإعلان اهتمامًا واسعًا خارج الأكاديميا. "كان أحد النتائج غير المتوقعة هو نطاق الردود الواسع —ليس فقط من العلماء، بل من الفنانين والمهندسين والمعلمين"، لاحظ جيانغ. "كتب الكثيرون إلينا قائلين إن العمل ألهمهم للتفكير في البيانات والبيولوجيا والتكنولوجيا بطرق جديدة. كان ذلك مكافأة لا تُصدق".

يركز التطوير المستقبلي على جهاز 'رأس' متخصص، مشابه لتلك في محركات الشريط المغناطيسي، للتعامل مع القراءة والكتابة. "في نظامنا، يقوم هذا 'الرأس' بتحديد موضع دقيق ويضغط قسمًا مختارًا من شريط الدي إن إيه في غرفة تفاعل صغيرة، حيث يمكن أن تحدث عمليات كيميائية أو بيوكيميائية —مثل الإفراج أو القراءة أو إعادة كتابة الدي إن إيه"، وصف جيانغ. يؤكد المشروع على إعادة تخيل تخزين البيانات في أشكال بيولوجية، مع آمال بالتسويق خلال خمس سنوات. "بالنسبة لنا، كان مشروع شريط كاسيت الدي إن إيه دائمًا أكثر من مجرد سعة التخزين. إنه عن إعادة تخيل كيف يمكن للمعلومات أن تعيش في أشكال مادية، وحتى بيولوجية"، أضاف.

مقالات ذات صلة

Realistic microscopic view of DNA damage and real-time repair in a living cell using a new fluorescent sensor.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

علماء يطورون مستشعر خلايا حية لمراقبة إصلاح الحمض النووي في الوقت الفعلي

من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

طور باحثون في جامعة أوتريخت مستشعرًا فلوريًا يسمح للعلماء بمراقبة تلف الحمض النووي وإصلاحه في الوقت الفعلي داخل الخلايا الحية وحتى داخل كائنات كاملة. مبني من مكونات بروتين خلوي طبيعي، توفر الأداة آراء مستمرة لديناميكيات الإصلاح مع تقليل التداخل مع آليات الخلية الخاصة. العمل، المنشور في Nature Communications، يمكن أن يساعد في بحوث السرطان واختبار الأدوية ودراسات الشيخوخة.

أنتج الباحثون أكثر الخرائط تفصيلاً حتى الآن لكيفية طي الحمض النووي البشري وإعادة تنظيمه في ثلاثة أبعاد وعلى مر الزمن. هذا العمل، الذي قاده علماء في جامعة نورث ويسترن كجزء من مشروع 4D Nucleome، يبرز كيف تؤثر معمارية الجينوم على نشاط الجينات ومخاطر الأمراض. النتائج، المنشورة في مجلة Nature، قد تسرع اكتشاف الطفرات الوراثية المرتبطة بأمراض مثل السرطان.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

استخدم العلماء خلايا بشرية ملتحمة مع حمض نووي نباتي لاختبار غرض الحمض النووي غير المشفر في الجينوم البشري. يظهر التجربة أن النشاط في هذا المسمى «الحمض النووي المظلم» هو في الغالب ضجيج عشوائي، مما يدعم فكرة أن الكثير منه قمامة. تتحدى النتائج الادعاءات بأن النشاط العالي يعني وظيفة.

لقد طور كيميائي في جامعة روتجرز نوعًا جديدًا من البلاستيك يقلد البوليمرات الطبيعية ليتحلل عند الطلب، مما قد يقلل من التلوث البيئي. مستوحى من نفايات البلاستيك أثناء نزهة، قام فريق يووي غو بتصميم مواد تتحلل تحت ظروف يومية دون معالجات قاسية. الاختراق، المفصل في Nature Chemistry، يسمح بالتحكم الدقيق في أوقات التحلل من أيام إلى سنوات.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

حدد باحثون في جامعة نيو ساوث ويلز سيدني حوالي 150 معززًا وظيفيًا للـDNA في الخلايا النجمية البشرية التي تنظم الجينات المرتبطة بمرض الزهايمر. من خلال اختبار نحو 1000 مفتاح محتمل باستخدام أدوات جينية متقدمة، كشف الفريق كيف يؤثر الـDNA غير المشفر على نشاط خلايا الدماغ. النتائج، المنشورة في 18 ديسمبر في Nature Neuroscience، قد تساعد في تطوير علاجات مستهدفة وتحسين تنبؤات الذكاء الاصطناعي بالتحكم الجيني.

سلسلة من الدراسات الحديثة في مجلات الجمعية الكيميائية الأمريكية تصف أورغانويدات دماغية عمرها عامان مع نشاط قابل للقياس، وقفاز إلكتروغيرنة قابل للارتداء لتصحيحات الجروح في الموقع، وطلاء صالح للأكل من فاكهة 'تفاحة الذئب' البرازيلية الذي حافظ على جزر الأطفال طازجة لمدة تصل إلى 15 يوماً في درجة حرارة الغرفة، وكشف عن بلاستيك دقيق في شبكيات العين البشرية بعد الوفاة.

من إعداد الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

طور علماء في Cedars-Sinai Medical Center دواء ARN اصطناعي تجريبي يُدعى TY1 يعزز قدرة الجسم على إزالة الحمض النووي التالف وتعزيز شفاء الأنسجة. وُصف في ورقة بحثية في Science Translational Medicine، وقد يحسن هذا العلاج التعافي من النوبات القلبية وبعض الحالات الالتهابية أو المناعية الذاتية من خلال تعزيز نشاط جين رئيسي لمعالجة الحمض النووي في الخلايا المناعية.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض