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DNA e o Mundo Digital

sexta-feira, 7 de novembro de 2014 10:51 By Neivaldo Lúcio Rosa de Oliveira , In

O DNA e o Futuro do Mundo Digital

Isso mesmo... A biologia molecular através de estudos recentes demonstra que o Silício - base da fabricação das memorias computacionais- está de com seus dias contados. Bom para o meio ambiente e para o mundo das informações ( Mundo Digital).  Isso mesmo...o DNA armazenando dados com precisão idêntico ao Silício existente nas memorias dos computadores com mais eficiência no armazenamento de dados...Leia a reportagem completa abaixo....

DNA tem 700 terabytes de memória em apenas um grama


DNA tem 700 terabytes de memória em apenas um grama

Um novo estudo da Universidade de Harvard (EUA) armazenou 5,5 petabits de dados – cerca de 700 terabytes – em um único grama de DNA com sucesso.
O feito quebra o recorde anterior de armazenamento em DNA por milhares de vezes. O bioengenheiro e geneticista George Church e Kosuri Lanka conseguiram a façanha tratando o DNA como um dispositivo de armazenamento digital qualquer.
Eles armazenaram dados binários codificados em fitas de DNA, ao invés de regiões magnéticas de um disco rígido. Em cada fita de DNA, 96 bits são sintetizados. As bases TGAC do DNA representam valores binários (T e G = 1, A e C = 0).

DNA como armazenamento

Essa ideia não é nova. E, se for ver, faz muito sentido: o nosso DNA já serve mesmo para armazenar nossas informações, além de coordenar o desenvolvimento e funcionamento das células. Ou seja, ele contém todas as instruções que nosso corpo precisa.
O DNA como um meio de armazenamento potencial já é discutido faz um longo tempo. Os cientistas apontam três boas razões para usá-lo como “memória”: é incrivelmente denso (pode armazenar um bit por base, e uma base é do tamanho de apenas alguns átomos), é volumétrico em vez de plano (como o disco rígido), e incrivelmente estável (enquanto outros meios de armazenamento precisam ser mantidos em temperaturas abaixo de zero e no vácuo, o DNA pode sobreviver por centenas de milhares de anos em uma caixa na sua garagem, por exemplo).
Pense nisso: um grama de DNA pode armazenar 700 terabytes de dados. Isso é 14.000 discos Blu-ray de 50 gigabytes em uma gota de DNA que cabe na ponta de seu dedo mindinho. Para armazenar o mesmo tipo de dados em discos rígidos – o meio mais denso de armazenamento em uso hoje – você precisaria de 233 unidades de 3TB, com um peso total de 151 quilos.

O avanço

Para ler os dados armazenados no DNA, os cientistas simplesmente os sequenciam, como se estivessem sequenciamento o genoma humano, convertendo cada uma das bases TGAC em valores binários.
Os DNAs podem ser sequenciados fora da ordem, já que possuem “endereços” de bits que permitem que as informações sejam decodificadas em dados utilizáveis.
Só com os recentes avanços na microfluídica e nos chips que a síntese e sequenciamento de DNA tornaram-se tarefas diárias. Apesar de ter demorado anos para que pudéssemos analisar um único genoma humano (cerca de 3 bilhões de pares de bases do DNA), equipamentos de laboratório modernos com chips microfluídicos podem fazer a mesma tarefa em uma hora.
Isso não quer dizer que o armazenamento em DNA seja rápido; mas é rápido o suficiente para arquivamento a longo prazo.
Para o futuro, os pesquisadores preveem um mundo onde o armazenamento biológico nos permitirá gravar tudo e qualquer coisa. Hoje, nem sonhamos em cobrir cada metro quadrado da Terra com câmeras, porque não temos a capacidade de armazenamento para tanto. Mais tarde, no entanto, a totalidade do conhecimento humano poderá ser armazenada em algumas centenas de quilos de DNA.[ExtremeTechLimboTEchUOLTerra]


Cientistas gravam 2,2 petabytes em um grama de DNA


A possibilidade de usar o DNA como um pendrive mais espaçoso do que qualquer dispositivo já criado ganhou força na última quarta-feira (23). Dois cientistas britânicos conseguiram armazenar uma quantidade inédita de arquivos em DNA sintético. Na média, foram 2,2 petabytes (2,2 milhões de gigabytes) por grama.
A conquista foi anunciada ontem pelos pesquisadores Nick Goldman e Ewan Birdney, do Instituto Europeu de Bioinformática (EBI, em inglês). Eles afirmam que a descoberta pode promover o DNA, em longo prazo, a principal método de armazenamento de arquivos digitais.

Como se armazenam dados em um DNA sintético?

Há mais de um ano a ciência trabalha ativamente com o DNA sintético. Ele é produzido em laboratório de uma maneira relativamente simples: substitui-se a desoxirribose, composto orgânico (equivalente ao D do DNA), por polímeros. Isso facilita a manipulação e mantém a capacidade original do DNA em armazenamento e transmissão de dados.
Dessa forma, as quatro bases proteicas do DNA – Adenina (A), Citosina (C), Timina (T) e Guanina (G) – servem de suporte para fazer esse armazenamento. Cada ser humano tem, em seu genoma, mais de 3 bilhões dessas letras, cujas combinações moldam o que somos. Em tais letras, os pesquisadores agora podem inserir arquivos, como se fosse um gigantesco HD (disco rígido).

Entenda o novo método

Os dois pesquisadores europeus criaram uma sequência artificial na qual modificaram trechos de áudio do discurso “Eu tenho um sonho”, de Martin Luther King, todos os 154 sonetos de Shakespeare, uma foto do prédio do EBI, em Cambridge (Reino Unido), e uma cópia em .pdf do artigo em que cientistas enunciaram a existência da dupla-hélice pela primeira vez.
Com todos os arquivos estocados na estrutura, enviaram o material a um laboratório na Califórnia (EUA), onde o DNA foi sintetizado para ficar do jeito em que o encontramos no núcleo de uma célula.
Da Califórnia, este DNA sintetizado foi enviado de volta ao EBI pelo correio, dentro de um tubo de ensaio. No laboratório na Inglaterra, os cientistas conseguiram extrair os arquivos do DNA sintetizado e recuperá-los com 100% de precisão.
O DNA é um composto extremamente pequeno, denso e compacto, não necessitando de nenhum tipo de energia para ser armazenado. São vantagens claras sobre os HDs e pendrives de que dispomos atualmente. Mesmo considerando que ainda há muito a caminhar para tornar esse procedimento usual e pouco oneroso, também há muito o que comemorar com esta novidade. [Gizmodo / CBN /New Scientist]

O que é Petabite? 

Um Petabyte (derivado do prefixo SI peta-) é uma unidade de informação iguais a um quatrilhão de bytes (escala pequena). O símbolo de unidade para o petabyte é PB. O prefixo peta (P) indica a quinta potência a 1000: 1 PB equivale a cerca: 1000000000000000 = 10.005 = 1015 bytes 1 milhão de gigabytes mil terabytes O pebibyte (PIB), usando um prefixo binário, é a potência correspondente de 1024, que é mais de 12% maior (250 bytes = 1125899906842624 bytes). 
É bom termos em mente as unidades de medidas em bytes. Veja a tabela abaixo:


Múltiplos de bytes
Prefixo binário (IEC)
Prefixo do SI
NomeSímboloMúltiplo
NomeSímboloMúltiplo
byteB20
byteB100
kibibyte(quilobyte)KiB210
quilobytekB103
mebibyte(megabyte)MiB220
megabyteMB106
gibibyte(gigabyte)GiB230
gigabyteGB109
tebibyte(terabyte)TiB240
terabyteTB1012
pebibyte(petabyte)PiB250
petabytePB1015
exbibyte(exabyte)EiB260
exabyteEB1018
zebibyte(zettabyte)ZiB270
zettabyteZB1021
yobibyte(yottabyte)YiB280
yottabyteYB1024

Fontes:
http://michelmaxbass.blogspot.com.br/2011/03/o-que-vem-depois-do-bits-byte-kilo-mega.html
http://hypescience.com/dna-memoria-700-terabytes/ em 07/11/2014

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