Yeni Nesil Depolama: Hard Disk Yerine DNA!

Bilgilerinizi uzun süre saklamak ya da uzak gelecekteki insanlara bir mesaj bırakmak istiyorsanız, hard disk sürücüleri veya USB bellekler pek de iyi bir tercih olmayacaktır. Çünkü, dijital verilerinizi saklamak istediğiniz bu depolama aygıtlarının ömrü yalnızca 50-60 yıl civarındadır. Oysa bir DNA kapsülünüz olsaydı bilgilerinizi milyonlarca yıl saklayabilirdiniz!

DNA'nın genetik bilgileri barındırdığını ve bu çok kapsamlı bilgileri son derece sıkıştırılmış ve az yer kaplayan bir şekilde taşıyabildiğini zaten biliyoruz. Hatta şöyle ki, bir gram DNA teorik olarak 455 eksabayt bilgi tutabilir. Bu da DNA'nın kapasitesinin Google ve Facebook dahil olmak üzere sahip olduğumuz tüm belleklerden çok daha fazla olduğu anlamına geliyor. Ayrıca DNA'nın bir diğer avantajı da oldukça dayanıklı ve uzun ömürlü olabilmesi, yani taşıdığı bilgileri milyonlarca yıl koruyabilmesidir.

Bu bilgiler ışığında yola çıkan bilim insanları, DNA'nın bu özelliklerini kullanarak uzun vadeli veri depolamayı amaçladılar. Bu konuda yapılan son çalışmalar Robert Grass önderliğindeki Zürih İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nden geldi. New Scientist dergisine konuşan Robert Grass, "Biliyoruz ki, eğer DNA'yı dış çevreye açık bir ortamda bırakırsak içindeki veriler kaybolur." diyor. Binlerce yıllık kalıntıları günümüze kadar taşıyabilen fosil kemikleri incelediklerini belirten Grass şunları ekliyor: "Fosil kemiklerdeki etkiyi yaratabilmek için, DNA'yı sentetik bir kapsül içerisine almamız gerekiyor."

Robert Grass (Sağda)

Robert Grass ve ekibi, çalışmalarına ilk olarak DNA üzerinde bilginin nasıl kodlandığına bakarak başladı. Kısa ve basit bir yöntemle A ve C (adenin ve sitozin) bazlarını "0", G ve T (guanin ve timin) bazlarını da "1" olarak ele aldılar. Tabii DNA'da herhangi bir hasar, verilerde boşluk ve delik bıraktığı için "Reed-Solomon kodu" adı verilen hata düzeltme tekniğini kullandılar. Ayrıca ekip, fosillerin kendi DNA dizisini nasıl sağlam tuttuklarını taklit ederek kullandıkları DNA'yı mikroskobik cam kürelere yerleştirdiler.

Depolama sisteminin ne kadar sürebileceğini test etmek amacıyla kaydettikleri DNA'yı silikon kapsüllerle kaplayıp, toplamda 83 kilobayt yer tutan İsviçre'ye ait 1291 Federal Tüzüğü'nü ve Arşimet'in 10. yüzyıldan kalma "Mekanik Teoremlerin Metodu" adlı kitabını DNA üzerine şifrelediler. Ardından verilerin yüzyıllar boyunca kaybolmadan saklanabilmesi için bazı çevresel şartlar altında simüle ettiler. Bu DNA'yı bir hafta boyunca 60, 65 ve 70 santigrat derecede tutan Robert Grass ve ekibi, herhangi bir kayba uğramadan DNA'nın okunabildiğini tespit ettiler. Yaptıkları hesaplamalarla DNA'nın, Norveç'te bulunan Svalbard Küresel Tohum Deposu gibi -18 santigrat derecede milyonlarca yıl hatasız saklanabildiğini ortaya koydular.

Robert Grass, dünyanın tüm güncel bilgilerini gelecek nesiller için saklamak istiyor fakat bunu yapabilmek şu anda oldukça zor. Çünkü bunu gerçekleştirebilmek için DNA üretmek gerekiyor ve bu işlem fazlasıyla pahalı. Örneğin 83 kilobayt veriyi depolamak Robert Grass için yaklaşık 1000 sterline mal oldu. Bu nedenle Wikipedia gibi bir dijital ansiklopedi oluşturmak milyarlarca dolar mali yük anlamına geliyor. Ancak ne olursa olsun Robert Grass ümidini kaybetmiyor:

"Bunun yerine gelecekteki tarihçilerin okumak istediği şeylere odaklanmalıyız. Ancak şu anki zamanımızın tarafsız bir dokümantasyonunu almamız oldukça önemli. Örneğin Orta Çağ'ı nasıl ele aldığımıza bakarsanız, günümüze kadar saklanan belgelerin bakış açımızdan ne kadar çok etkilendiğini görebilirsiniz."

Robert Grass ve ekibi bu çalışmalardan başarılı sonuçlar elde etmeye devam ederse, bu teknolojiyle UNESCO Dünya Belleği Programı kapsamındaki kaynakları milyonlarca yıl saklama imkanına sahip olabilir.

Son olarak, aşağıda DNA'da depolanan ilk Netflix dizisini görebilirsiniz.

Kaynaklar ve İleri Okuma

1- https://www.newscientist.com/article/mg22530084-300-glassed-in-dna-makes-the-ultimate-time-capsule/#.VO2ZivmsXF7

2- https://gaiadergi.com/milyonlarca-yil-bozulmayan-dna-sabit-disk-tasarlandi/