Insenerid muutsid plasti uudseks andmekandjaks

$content['photos'][0]['caption'.lang::suffix($GLOBALS['category']['lang'])]?>
Töörühm talletas näitkatses tsitaadi Jane Austeni raamatust Mansfieli park. Autor/allikas: Sarah Moor

Inimkond tekib igal aastal võrreldes varasemaga hüppeliselt rohkem andmeid, samas muutub andmekandjate keskmine eluiga üha lühemaks. Rühm USA teadlasi esitlevad nüüd meetodit andmete tillukeste plastimolekulidena talletamiseks, mis võimaldaks säilitada neid tuhandeid aastaid.

Viimaste arvestuste kohaselt tekitavad inimesed iga päev digitaalmaailma juurde 1,145 triljon megabaidi jagu andmeid. Keskmise internetikiiruse juures kuluks nende kõigi pilvest ühte kohta alla laadimiseks kaks miljardit aastat. Kuigi samaaegselt arenevad ka andmekeskused ja andmete talletamisel kasutatavad algoritmid, pole selleks kasutatav tehnika olemuslikult viimastel kümnenditel muutunud.

Lisaks horisondil terendavale pudelikaelale valmistab probleeme andmekandjate eluiga. Kui magnetlindid peavad eriliste probleemideta vastu kümmekond aastat, siis kõvaketastel hakkavad vead ilmnema juba 3–5 aastaga. Andmete muutumatuna hoidmiseks tuleb neid talletada seeläbi aeg-ajalt uuele kandjale.

Nõnda on hakatud eriliselt väärtusliku info talletamiseks vaatamata uuringutes DNA molekulide pole, mis püsiks ideaaltingimustel loetavana ka sadu tuhandeid aastaid hiljem. Samas tuleks hoida seda selleks külmas ja steriilsetes tingimustes.

USA-s asuva Texase Ülikooli teadlased pakuvad nüüd välja, et DNA-le molekulidele iseloomulikku püsivust ja andmetihedust saab matkida polümeeridega. Korduvatest üksikosadest – monomeeridest – koosnevate molekulikettidega.

Samadest ühenditest koosnevad keskkonda sattudes neid sadu aastaid reostavad plastid. Erinevalt DNA-st on neid lihtsam valmistada ja vaid nelja aluspaari asemel on andmete kodeerimiseks inseneride käsutuses palju rohkem üksikmolekule. Viimane võimaldab kasvatada hüppeliselt sama pikas talletavate andmete hulka.

Näitkatses kasutas Eric Anslyn kolleegidega 16 eri tüüpi alakanoolamiini ja seadis nende kombinatsioonid vastavusse erinevate tähtedega. Seejuures arvestasid nad, et sagedamini esinevate tähtede jaoks kasutati odavamaid monomeere. Neid eri järjestus kokku lükkides pani töörühm kokku 18 pikemat molekuli

Oligomeeride sisu vastas kirjanik Jane Austeni raamatust "Mansfieldi park" pärinevale tsitaadile "if one scheme of happiness fails, human nature turns to another; if the first calculation is wrong, we make a second better: we find comfort somewhere". Eesti keeles vastab ligilähedalt mõtteterale "kui üks kava õnnelikkuse leidmiseks läbi kukub, pöördub inimloomus teise suunas; kui esimene arvutus on vale, teeme teise paremini: me leiame kuskilt lohutust".

Kui proovikatses suutis sõltumatu ekspert taastada sõnumi vaid 98,7 protsendi ulatuses, siis lugemistehnika täiendamisel õnnestus lugeda tal seda juba täies mahus. Anslyn tõdes siiski, et võrreldes end juba tõestanud nukleiinhapete lugemise ja kirjutamise tehnikatega on neil protsessi ladususe ja kiiruse mõttes veel pikk tee minna.

Samas on nad kasutavate lahenduste sarnasuse tõttu lootusrikkad, et tarvilike täienduste tegemine läheb ladusalt. Samuti rõhutavad nad, et DNA neljast tähest rohkemate molekulide kasutamine võimaldab pikas plaanis talletada lühematesse molekulikettidesse rohkem andmeid. Ühtlasi poleks need hoiutingimuste suhtes sedavõrd tundlikud.

Uurimus ilmu ajakirjas Cell Reports Physical Science.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: