Cette méthode innovante encode une quantité phénoménale de données dans l'ADN 🧬

Publié par Adrien,
Source: Nature
Autres langues: EN, DE, ES, PT
Restez toujours informé: suivez-nous sur Google Actualités (icone ☆)

Une nouvelle ère pour le stockage de données se profile à l'horizon, grâce à une technologie innovante utilisant l'ADN.

Cette méthode, baptisée "epi-bits", promet une densité de stockage inégalée et une efficacité accrue. Des chercheurs de l'Université de Pékin ont récemment publié leurs travaux dans Nature, ouvrant la voie à des applications pratiques et personnalisées.


L'équipe, dirigée par Cheng Zhang et Long Qian, a développé une technique permettant d'encoder des données sous forme de modifications épigénétiques sur des brins d'ADN. Cette approche, nommée "epi-bits", utilise la méthylation enzymatique pour marquer des positions spécifiques sur des modèles d'ADN universels. Contrairement aux méthodes traditionnelles, cette technique ne nécessite pas la synthèse de novo de l'ADN (assemblant un à un les composants de la molécule), rendant le processus plus rapide et moins coûteux.

L'un des avantages majeurs de cette technologie est sa capacité à stocker une quantité phénoménale d'informations dans un espace minuscule. Un seul gramme d'ADN peut contenir jusqu'à 215 000 téraoctets de données, soit l'équivalent de 10 millions d'heures de vidéo en haute définition. Cette densité de stockage, combinée à la stabilité à long terme de l'ADN, en fait un support idéal pour l'archivage de données.

La méthode des epi-bits repose sur l'assemblage parallèle de fragments d'ADN pré-synthétisés, appelés briques d'ADN, sur un brin réutilisable. Chaque brique se lie à un emplacement unique, guidant une enzyme pour méthyler une position spécifique. Ce processus permet d'encoder des données selon un système binaire, similaire à celui utilisé en informatique.

Les chercheurs ont démontré l'efficacité de leur méthode en encodant 275 000 bits d'information sur cinq modèles d'ADN, sans nécessiter de synthèse d'ADN long et couteux. Parmi les données stockées figuraient deux photos en haute définition, illustrant le potentiel de cette technologie pour le stockage d'images et de vidéos. De plus, une plateforme nommée iDNAdrive a permis à des volontaires d'encoder eux-mêmes des données, avec un taux d'erreur de lecture de "seulement" 1,42 %.


a) Mécanisme de stockage de l'information épigénétique.
b) Schéma de programmation des types mobiles d'ADN.
c) Assemblage programmable des types mobiles d'ADN portant des épi-bits.
d) Impression parallèle via la catalyse guidée par DNMT1 pour écrire sélectivement les épi-bits.
e) Séquençage nanopore des templates modifiés et analyse collective de la méthylation.

Cette avancée ouvre des perspectives prometteuses pour le stockage de données à grande échelle, tout en offrant une solution personnalisable et accessible. Les travaux de Zhang et son équipe marquent une étape significative vers l'adoption de l'ADN comme support de stockage de données, avec des applications potentielles dans divers domaines, de l'archivage à la bio-informatique.

Qu'est-ce que la méthylation de l'ADN ?

La méthylation de l'ADN est un processus biochimique qui consiste à ajouter un groupe méthyle (-CH3) à une base cytosine de l'ADN. Cette modification épigénétique joue un rôle crucial dans la régulation de l'expression des gènes.

Dans le contexte du stockage de données, la méthylation est utilisée pour encoder des informations. Chaque site méthylé ou non méthylé sur l'ADN représente un bit d'information, similaire au système binaire utilisé en informatique.

Cette méthode permet de stocker des données de manière dense et stable, tout en étant réversible. Les enzymes responsables de la méthylation peuvent être contrôlées pour ajouter ou retirer des groupes méthyle, permettant ainsi de réécrire les données stockées.

La méthylation de l'ADN est également un processus naturel dans les cellules, où elle contribue à la différenciation cellulaire et à la réponse aux stimuli environnementaux. Son utilisation pour le stockage de données s'inspire donc de mécanismes biologiques existants.
Page générée en 0.215 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
A propos - Informations légales | Partenaire: HD-Numérique
Version anglaise | Version allemande | Version espagnole | Version portugaise