Deportistas, pol\u00edticos, empresarios, etc., lo utilizan cuando quieren enfatizar (sus) cualidades y comportamientos. Aunque caen en el error de utilizar el ADN como el portador de cualquier la informaci\u00f3n que nos identifica de manera inequ\u00edvoca, menospreciando aspectos ambientales tan importantes como la educaci\u00f3n, s\u00ed que aciertan, posiblemente sin quererlo, en apuntar hacia su capacidad para contener grandes cantidades de informaci\u00f3n e instrucciones.<\/p>\n
Desde hace solo unos pocos a\u00f1os, distintas investigaciones han demostrado la interesante posibilidad de poder codificar, ya no datos biol\u00f3gicos, sino tambi\u00e9n datos digitales en el ADN, poniendo a su vez de manifiesto las ventajas de esta mol\u00e9cula como soporte de almacenamiento respecto a los medios f\u00edsicos actuales. As\u00ed, es ampliamente conocida la capacidad de la mol\u00e9cula de ADN de formar estructuras ultra compactas, lo que permitir\u00eda la acumulaci\u00f3n de gran cantidad de informaci\u00f3n en un espacio muy reducido. Por otro lado, el ADN ofrece una alta durabilidad de almacenaje, posiblemente cientos de miles de a\u00f1os, en condiciones \u00f3ptimas de temperatura y humedad, mucho mayor que cualquier CD, DVD o disco duro actual. Finalmente, adem\u00e1s de la garant\u00eda evolutiva de su no desaparici\u00f3n, ya que no se espera que sea un soporte que vaya a quedarse obsoleto, cada d\u00eda adquirimos un mayor y mejor conocimiento en relaci\u00f3n a c\u00f3mo aumentar la eficiencia en la s\u00edntesis y lectura del ADN lo que permitir\u00e1 escalar cualquier procedimiento en muy pocos a\u00f1os.<\/p>\n
Todo esto constituye la base para trabajar con el ADN como forma alternativa a la hora de guardar datos digitales ante la necesidad creada por la avalancha que se est\u00e1 produciendo de este tipo de informaci\u00f3n (s\u00f3lo en los \u00faltimos dos a\u00f1os se han generado m\u00e1s datos que en el resto de la historia precedente). Sin embargo, los resultados conseguidos hasta hace poco no han sido del todo satisfactorios y el desarrollo de las metodolog\u00edas para hacer esto una realidad est\u00e1 todav\u00eda en una fase incipiente.<\/p>\n
No obstante, muy recientemente, la uni\u00f3n de los esfuerzos de los investigadores Erlich y Zielinski, desde la Universidad de Columbia y el Genome Center <\/em>de Nueva York, parecen haber proporcionado un salto cualitativo en este campo. En un art\u00edculo firmado por ambos en Science<\/em> el pasado marzo, describen con detalle c\u00f3mo fueron capaces de almacenar en ADN y posteriormente recuperar sin error, hasta seis archivos digitales de distinta \u00edndole, entre ellos una pel\u00edcula antigua, una tarjeta regalo, un virus inform\u00e1tico y un sistema operativo. Para ello utilizaron una nueva metodolog\u00eda, denominada Fuente de ADN (DNA Fountain<\/em>), con la que obtuvieron mejoras muy significativas en t\u00e9rminos de capacidad de almacenamiento, reducci\u00f3n de p\u00e9rdidas de informaci\u00f3n, as\u00ed como en la capacidad para la escalabilidad del proceso respecto a procesos anteriormente evaluados.<\/p>\n La pieza b\u00e1sica de su aproximaci\u00f3n fue el uso de un nuevo algoritmo que les permiti\u00f3 desbloquear el potencial de almacenamiento del ADN casi al completo, al permitir comprimir a\u00fan m\u00e1s la informaci\u00f3n en los cuatro nucle\u00f3tidos, en comparaci\u00f3n con m\u00e9todos anteriormente evaluados. En concreto, alcanzaron una capacidad media de almacenamiento de 1.6 d\u00edgitos binarios en cada nucle\u00f3tido, muy cerca del m\u00e1ximo de capacidad te\u00f3rica de 1.8 d\u00edgitos binarios determinada para el ADN, lo que seg\u00fan los propios investigadores es al menos un 60% mayor que cualquiera de los m\u00e9todos hasta ahora publicados. Su metodolog\u00eda pasa inicialmente por el pre-procesamiento de los archivos digitales en c\u00f3digo binario de ceros y unos, en cadenas de una cierta longitud. Despu\u00e9s, dos pasos a nivel computacional permiten, utilizando el algoritmo ideado por ellos: primero, establecer las bases para la codificaci\u00f3n en el ADN, empaquetando n\u00fameros concretos de las cadenas anteriormente formadas en forma de cortos mensajes denominados \u201cgotitas\u201d a las que se les agrega una etiqueta adicional para permitir recuperar la informaci\u00f3n en el orden correcto m\u00e1s tarde; y segundo, convertir las \u201cgotitas\u201d de c\u00f3digo binario en secuencia de ADN, controlando cuidadosamente las propiedades bioqu\u00edmicas en contenido GC y en tramos de homopol\u00edmero para la creaci\u00f3n de oligonucle\u00f3tidos v\u00e1lidos. Como resultado, para los seis archivos transformados, se sintetizaron 72.000 hebras de ADN, cada una de 200 bases de largo.<\/p>\n En una segunda fase, para recuperar los archivos del material gen\u00e9tico, se utiliz\u00f3 tecnolog\u00eda de secuenciaci\u00f3n para leer las cadenas de ADN, seguido del uso de un software<\/em> para traducir el c\u00f3digo gen\u00e9tico de nuevo al binario. Seg\u00fan se describe en el estudio publicado, los archivos fueron recuperados sin errores, lo que significa un \u00e9xito completo. A su vez, esta estrategia de codificaci\u00f3n consigui\u00f3 215 petabytes de datos en un solo gramo de ADN, 100 veces m\u00e1s que los m\u00e9todos publicados por las investigaciones pioneras en este campo. En palabras de Erlich: \u201cCreemos que este es el dispositivo de almacenamiento de datos de mayor densidad jam\u00e1s creado\u201d.<\/p>\n A pesar de estos atractivos resultados todav\u00eda es pronto para el uso sistem\u00e1tico de esta metodolog\u00eda, ya que existen importantes limitaciones t\u00e9cnicas a solucionar. Quiz\u00e1 el m\u00e1s importante es el coste de este proceso, ya que aunque la s\u00edntesis y lectura de ADN se ha abaratado exponencialmente en los \u00faltimos a\u00f1os, todav\u00eda es un obst\u00e1culo real para que esta mol\u00e9cula se convierta en un soporte de almacenamiento digital masivo de informaci\u00f3n.<\/p>\n Otro aspecto a considerar es que secuenciar el ADN todav\u00eda requiere de d\u00edas o semanas cuando las cantidades de informaci\u00f3n son elevadas, por lo que es una clara desventaja respecto a los m\u00e9todos actuales basados en electricidad, donde leer archivos almacenados es un proceso casi inmediato. Sin embargo, pensando en un primer escenario comercial abordable en tiempos no muy alejados, la posibilidad de ofrecer guardar copias a largo plazo de grandes cantidades de datos, tal como se ofrece ahora con almacenamiento en nubes digitales, ya ha suscitado un fuerte inter\u00e9s en compa\u00f1\u00edas como Microsoft.<\/p>\n Autor:<\/strong>\u00a0Arturo L\u00f3pez Castel.\u00a0<\/strong>Director Cient\u00edfico y de Negocio de Genera Biotech.\u00a0Editor y consultor cient\u00edfico freelance<\/p>\n Referencias<\/strong><\/p>\n\n