L; ADN, o cale serioasă pentru stocarea miliardelor noastre de date - Sciences et Avenir

Cantitatea de date generate la nivel global în fiecare an este uimitoare. De asemenea, stocarea lor în cel mai compact mod posibil este o provocare majoră. Traseul moleculelor biologice, în special ADN-ul, care conține informațiile noastre genetice, ar putea revoluționa totul.

pentru

Molecule de ADN din eprubete.

Stocarea informațiilor despre ADN: ideea nu este nouă. Dar, încetul cu încetul, obstacolele cad. Primul pas în acest sens este sintetizarea ADN-ului eficient și la un cost redus. Miza este mare pentru inventatori, precum Sylvain Gariel, co-creator al start-up-ului DNA Script și ales tânăr inovator francez al anului 2017 de MIT Review. Conceptul său? Propuneți o nouă abordare pentru a face ADN. Explicații.

Datele digitale transcrise cu cele patru baze azotate

Stocarea informațiilor digitale pe molecula de ADN datează din anii 1960, dar abia în 2013 cercetătorii de la LEBM-Institutul European de Bioinformatică au demonstrat că acest lucru este posibil. O utilizare destul de logică a acestei molecule - la urma urmei, este menită să stocheze informații (genetică, desigur). Aici, datele digitale sunt transcrise într-un nou cod, cu cele patru baze azotate care alcătuiesc molecula ADN (A, C, T și G). Informațiile stocate pot fi apoi recuperate prin secvențierea ADN-ului, adică citirea acestuia. Codificarea este complet automatizată, prin intermediul software-ului. Lectura, care a fost un factor limitativ în trecut, a avut o tehnologie nouă, eficientă și ieftină din anii 2000.

„Astăzi, secvențierea genomului uman, adică 3 miliarde de nucleotide (Nota editorului: elementul de bază al moleculei de ADN, compusă printre altele dintr-una din cele 4 baze azotate), costă în jur de 1000 de dolari”, explică Sylvain Gariel. Înțelegem că ceea ce este, prin urmare, crucial astăzi este fabricarea moleculei menționate. Și acolo doare. Crearea unui fir ADN necesită timp și este costisitoare. Deoarece fiecare nucleotidă trebuie adăugată una câte una datorită reacțiilor chimice. Din păcate, această sinteză nu mai pare să aibă o pârghie de îmbunătățire. "Sinteza chimică a ADN-ului a fost optimizată la maximum în ultimele decenii. Totul s-a făcut în cercetarea fundamentală și nu se va mai îmbunătăți", confirmă Jean-François Lutz, director de cercetare la laboratorul de chimie macromoleculară de precizie la CNRS.

Îmblânzitori enzimatici

Ideea lui Sylvain Gariel, Thomas Ybert și Xavier Godron, cei trei fondatori ai DNA Script, este să folosească un catalizator biologic - o enzimă - pentru a efectua reacția de sinteză. „Înlocuirea metodei chimice cu metoda enzimatică a fost o linie de gândire încă din anii 1980. Oamenii au încercat deja, dar enzimele sunt complexe de manipulat”, explică Sylvain Gariel. Este necesar, într-un fel, să le îmblânzești astfel încât să poată controla procesul de adiție, adică adăugarea unui nucleotid bine determinat (și nu a altui).