Mensen die foto's hebben ingestuurd voor het #MemoriesInDNA-project, hebben afbeeldingen van familieleden geselecteerd, favoriete plekjes en lekker eten dat jarenlang bewaard blijft in de vorm van synthetisch DNA. Nu deze collectie, die momenteel meer dan 3 bevat, 000 afbeeldingen en groeit nog steeds - zal op weg zijn naar de laatste grens:de ruimte.

Stichting Arch Mission, die archieven creëert die lang in de ruimte kunnen overleven, heeft vandaag aangekondigd dat het gaat samenwerken met onderzoekers van de Universiteit van Washington, Microsoft en Twist Bioscience nemen media die in DNA zijn opgeslagen op in hun nieuwste zending, die voorbestemd is om in minder dan twee jaar naar de maan te gaan.

Onderzoekers van het Molecular Information Systems Lab van de Universiteit van Washington en Microsoft zijn van plan om voor deze missie zowel het #MemoriesInDNA-project als een DNA-archief met e-books te leveren. De Lunar Library van de Arch Mission Foundation zal ook instructies bevatten voor het sequencen van DNA en hoe toegang te krijgen tot de inhoud van het archief.

Om het DNA voor te bereiden op zijn leven in de ruimte, de onderzoekers hebben nieuwe methoden ontwikkeld om de opgeslagen informatie te verpakken en te beschermen.

"Het verzenden van DNA de ruimte in is een geweldige kans voor ons om ons opslagsysteem robuuster te maken, " zei Luis Cèze, een professor aan de Paul G. Allen School of Computer Science &Engineering van de UW. "Hoe kunnen we het DNA beschermen zodat het duizenden jaren in de toekomst nog leesbaar is?"

Het opslaan van elektronische gegevens in DNA-moleculen bespaart veel opslagruimte. Datacenters hebben hectares land nodig en zijn goed voor bijna 2 procent van het totale elektriciteitsverbruik in de Verenigde Staten, maar DNA-moleculen kunnen informatie miljoenen keren compacter opslaan met minder energie.

"DNA is zo compact dat we veel informatie in één gram kunnen opslaan, "zei Ceze. "Dit is enorm omdat de ruimte zo beperkt is in ruimtemissies."

Het basisproces zet de reeksen enen en nullen van digitale gegevens om in de vier basisbouwstenen van DNA-sequenties:adenine, guanine, cytosine en thymine. Het team werkt samen met Twist Bioscience om synthetische DNA-moleculen te maken in een laboratorium. Dit DNA is niet afkomstig van levende organismen. In plaats daarvan, het wordt van de grond af gesynthetiseerd, basis voor basis (letter voor letter).

In de ruimte, verdwaalde kosmische stralen kunnen DNA-strengen breken, waardoor ze onleesbaar worden. Dus Ceze en zijn team hebben gewerkt aan methoden om ervoor te zorgen dat ze nog steeds alle informatie kunnen decoderen, zelfs als een deel van het DNA afbreekt.

De eerste methode, fysieke redundantie genoemd, omvat het toevoegen van meerdere kopieën van elke DNA-streng aan het archief. Dus als één exemplaar wordt vernietigd, er zijn nog veel andere exemplaren met dezelfde informatie. Het team overweegt om miljarden exemplaren van elke streng toe te voegen om rekening te houden met degradatie in de loop van de tijd, zei Ceze.

De tweede methode, logische redundantie genoemd, hecht informatie over de gegevens in het DNA zelf, zoals het toevoegen van informatie over hoe twee puzzelstukjes in elkaar passen. Op die manier, als alle kopieën van een DNA-streng zoekraken, de onderzoekers kunnen samenvoegen wat verloren is gegaan en toch alle gegevens krijgen.

Bijvoorbeeld, om twee getallen op te slaan - twee en drie - zouden onderzoekers ook de informatie opslaan dat twee plus drie gelijk is aan vijf. Dus als er iets met nummer twee is gebeurd, de nummers vijf en drie zouden nog steeds bestaan. Die logica zou kunnen worden omgekeerd om te concluderen dat de ontbrekende informatie vijf min drie is - of twee.

Nu het team samenwerkt met de Arch Mission Foundation, het heeft een strikte deadline om alle verpakkings- en opslagplannen af ​​te ronden:de Lunar Library zal naar verwachting tegen 2020 op het oppervlak van de maan worden afgeleverd.

"We zijn er trots op dat deze samenwerking met Arch de grenzen blijft verleggen van wat mogelijk is op steeds spannendere manieren en opmerkelijke richtingen, " zei medewerker Karin Strauss, een senior onderzoeker bij Microsoft en een UW-docent informatica en engineering. "Dit is een ongelooflijk spannend project en we hebben een geweldig multidisciplinair team dat eraan werkt:coderingstheoretici, computer architecten, ingenieurs en moleculair biologen, komen allemaal samen om deze nieuwe technologie te realiseren."

Voor meer informatie over hoe u uw eigen afbeeldingen kunt opnemen in het #MemoriesInDNA-project, bezoek de projectwebsite of stuur een e-mail naar [email protected]. Opmerking:om te worden opgenomen in de DNA-beeldcollectie, foto's kunnen niet door een andere partij auteursrechtelijk worden beschermd en moeten vrij zijn van gewelddadige of ongepaste inhoud. De beelddataset wordt voor onbepaalde tijd in het DNA bewaard en gedeeld met onderzoekers over de hele wereld.