DNA-l põhinev mäluseade mahutaks terve maailma andmed auto pagasiruumi ({{commentsTotal}})

Yaniv Erlich ja Dina Zielinski.
Yaniv Erlich ja Dina Zielinski. Autor/allikas: New Yorgi genoomi keskus

Ameerika teadlasrühm on leidnud võimaluse mahutada ühte grammi pärilikkusainesse enam kui 200 000 arvuti kõvaketta jagu informatsiooni. Terve maailma andmed andmed mahuksid salvestusmeediumina DNA-d kasutades auto pagasiruumi.

Lahenduse töökindluse näitlikustamiseks talletasid Yaniv Erlich ja Dina Zielinski pärilikkusainesse arvuti operatsioonisüsteemi, maailma ühe esimese filmi "L'arrivée d'un train en gare de La Ciotat", Amazoni kinkekaardi, arvutiviiruse, informaatiku Claude Shannoni klassikaks saanud 1948. aasta uurimuse ja pildi sondide Pioneer 10 ja Pioneer 11 kuulsatest inimest kujutavatest kuldtahvlitest.

"Suudame pakkida andmeid DNA-sse eelnevatest meetoditest peaaegu 60 protsenti tõhusamalt. Samuti saame selle sealt veatult uuesti kätte. Põhimõtteliselt võiksime paljundada samu faile seejuures infot kaotamata triljoneid kordi," selgitas Columbia ülikoolis töötav Erlich ERR Novaatorile.

Hinnanguliselt tekib iga päev 2,2 miljoni (ühe terabaidi suuruse) kõvaketta jagu uut informatsiooni. "See on tõsine probleem. Eriti kui arvestada, palju energiat kulub selle talletamiseks. DNA-ga saaks seda teha palju elegantsemalt. Sobilikel tingimustel säiliks talletatav info seejuures tuhandeid ja tuhandeid aastaid," tutvustas Erlich DNA võlusid. Võrdlusena jääb CD- ja DVD-plaatide eluiga ainult 30 – 200 aastani.

Infoteadlane rõhutas, et tavakasutusse ei jõua pärilikkusainel põhinevad salvestusseadmed nii pea. Küll aga võiks neid kohata mitte nii kauges tulevikus suuremates andmekeskustes. "Kasutajad ei pea isegi teadma, kuidas tema andmeid täpselt pilves talletatakse," mõtiskles Erlich.

Näitkatsetes salvestas töörühm pärilikkusainesse 2,1 megabaidi jagu infot. Saavutatud infotihedus jäi teoreetilisele ennustuslikule piirile alla vaid 14 protsendi võrra. Üks gramm DNA-d mahutaks sellisel juhul 215 petabaiti.

Uued ajad, uued võimalused
Kuigi teadlased on andmete pärilikkusaines talletamise peale mõelnud juba aastaid, on see praktiliselt võimalikuks muutunud alles viimasel kümnendil. DNA-sse on jäädvustatud näiteks Shakespeare'i sonette, Martin Luther Kingi "Mul on unistus" kõne ning James Watsoni ja Francis Cricki pärilikkusaine struktuuri kirjeldav uurimus.

Edusammudele vaatamata on kimbutanud valdkonda tehnilised raskused. Inimesed suudavad hetkel sünteesida pärilikkusainet kulutõhusal viisil vaid mõnesaja tähe või nukleotiidi pikkuste ahelatena. Kui sellest jääb info talletamiseks väheks, tuleb andmeühik või fail jaotada väiksemateks DNA lõigukesteks. Seejuures on aga näiteks raske kindlustada, et iga infokildu leidub täpselt nii palju, kui info talletamiseks parasjagu vaja.

Nõnda on vigade vähendamiseks kasutatud varem osaliselt kattuvat koodi, kuid isegi see pole olnud täiesti ideaalne. "Meie lahendus sarnaneb mõneti sellele, mida kasutavad näiteks videote voogedastuseks YouTube ja Netflix. Kõik filmi esindavad bitid ei jõua paratamatult kadude tõttu kohale. Piisava arvu koodijadade korral saame analoogselt taastada isegi informatsiooni, mis kohale ei jõudnudki," selgitas Erlich. See annab professori sõnul lootust, et seekord äärmiselt hoolikalt sünteesitud pärilikkusaine asemel on võimalik kasutada ka n-ö räpasemat lähenemist.

"Kuna kodeerimismeetod on sedavõrd robustne ei pea me pöörama pärilikkusaine kvaliteedile enam nii palju tähelepanu, miks võimaldaks meil tervet protsessi oluliselt kiirendada," lisas Erlich: "Just selles seisneb DNA-põhiste salvestusseadmete võidukäigu võti." Hetkel maksis uurimuses kasutatud pärilikkusaine sünteesimine 7000, selle lugemine veel täiendavad 2000 dollarit.

Uurimus ilmus ajakirjas Science.



Arvuti.Arvuti.
Töö, mis reedab inimese

Kusagil kultuuriruumis liigutab sõnumituuleke tarkusetera, et kui tahad näha inimese tegelikku iseloomu anna talle alkoholi. Alaealistele ja karsklastele peaks sobima versioon, milles peab inimese une pealt üles ajama. Ka siis pidavat avanema võimalus näha ärkvel oldud ajal tähelepaneliku valve all enda teada hoitud ehtsamat palet.

Tartu Ülikooli bioinformaatika professor Jaak Vilo.Tartu Ülikooli bioinformaatika professor Jaak Vilo.
Vilo: riigist sõltub, kas IT-firmadele jagub tehisintellekti arendajaid

Kui veel viie aasta eest soovisid IT-ettevõtted peamiselt programmeerijaid ning tehisintellekti spetsialistide vastu oli huvi leige, siis nüüd otsivad needsamad firmad tikutulega just tehisintellekti arendajaid. Tartu ülikooli bioinformaatika professor Jaak Vilo ültes teadussaates „Labor“, et praegu on riigi valik, kui palju neid tippspetsialiste suudavad ülikoolid koolitada.

Kahte tüüpi mitteväikerakk-kopsuvähk metaboliseerib glükoosi erinevalt. Glükoositransporter GLUT1 (pildil roheline) on kopsu lamerakk-kartsinoomi rakkudes (paremal) palju enam levinud kui kopsu adenokartsinoomi rakkudes (vasakul).Kahte tüüpi mitteväikerakk-kopsuvähk metaboliseerib glükoosi erinevalt. Glükoositransporter GLUT1 (pildil roheline) on kopsu lamerakk-kartsinoomi rakkudes (paremal) palju enam levinud kui kopsu adenokartsinoomi rakkudes (vasakul).
Suhe suhkru ja vähi vahel võib olla arvatust magusam

Texase ülikooli teadlased Dallases leidsid, et teatud tüüpi vähk on suhkrust sõltuvam kui teised. See võib tähendada uut suunda tulevastes ravivõimalustes, kus toitumisalaste muutustega võiks ehk olla võimalik vähi progresseerumist aeglustada.

Arukask (Betula pendula) Soomes.
Maaülikooli teadlased andsid panuse arukase genoomi järjestamisse

Helsingi ülikooli professorite Jarkko Salojärvi ja Jaakko Kangasjärvi teadusrühm, kuhu kuulusid ka Eesti maaülikooli teadlased, avaldas arukase genoomiuuringu tulemused. Kaskede loodusliku kohanemismehhanismi mõistmine lisab uusi teadmisi geenitehnoloogiasse ning metsade biotehnoloogiasse.

WannaCry rünnakut oleks viga siduda ühe üksiku tegijaga.WannaCry rünnakut oleks viga siduda ühe üksiku tegijaga.
Küberekspert lunavararünnakust: tarvis läheks palju suuremat vapustust

Maailmas kümneid tuhandeid arvuteid tabanud WannaCry rünnakut oleks viga seostada vaid ühe organisatsiooni või rühmitusega, leiab küberjulgeoleku ekspert James Scott. Inimeste valvsuse tõstmiseks ja küberhügieeni parandamiseks läheb tarvis aga märksa suuremat vapustust.