A ideia não é nova: o DNA, capaz de armazenar imensas quantidades de informações em um espaço minúsculo, atrai há muito tempo os cientistas. Um centímetro cúbico de DNA poderia, teoricamente, conter até 10 exabytes de dados, ou seja, bilhões de gigabytes, e isso por milênios. No entanto, as técnicas tradicionais, baseadas em uma síntese laboriosa, desaceleram essa corrida.
A novidade, desenvolvida por uma equipe da Universidade de Pequim, baseia-se na metilação. Essa modificação química permite codificar informações diretamente em binário no DNA sem alterar sua sequência. Uma base metilada equivale a um 1, enquanto uma base não modificada representa um 0.
Inspirados pela hereditariedade epigenética natural, os pesquisadores conceberam um sistema no qual fragmentos de DNA, chamados tijolos, se organizam para formar um modelo único. Cada um desses tijolos é composto por 24 nucleotídeos (incluindo sítios de citosina para a metilação) e permite codificar um bit de informação, criando um conjunto estável e legível graças a tecnologias avançadas de sequenciamento.
O processo lembra o das prensas tipográficas: a partir de um modelo universal de DNA, os tijolos, comparáveis aos tipos móveis das tipografias ou aos carimbos, são alinhados para formar os dados. Uma enzima, a metiltransferase, desempenha o papel de "tintador", imprimindo as informações na matriz de DNA.
A eficácia do método foi demonstrada com testes visuais. Os pesquisadores conseguiram codificar e recuperar uma imagem complexa de um tigre e uma foto de um panda, totalizando cerca de 270.000 bits de dados. Onde os métodos antigos levavam horas, essa técnica permite processar simultaneamente 350 bits em poucos minutos.
A acessibilidade dessa inovação é outro feito impressionante. Uma plataforma chamada iDNAdrive permitiu que 60 voluntários totalmente leigos codificassem e recuperassem seus próprios dados. Simplesmente misturando os reagentes em um tubo, eles obtiveram resultados com uma precisão de até 98,58 %, tornando essa tecnologia acessível muito além dos laboratórios.
Os pesquisadores agora desejam aprimorar esse método, especialmente aumentando a velocidade de escrita e explorando outras modificações no DNA para ampliar a densidade de armazenamento. Se essas ambições se concretizarem, o DNA poderá um dia substituir os discos rígidos atuais para aplicações que vão de arquivos digitais a dados sensíveis.
Essa técnica, que combina biologia e informática, pode, assim, redefinir nossa maneira de preservar informações, ao mesmo tempo que oferece uma solução sustentável diante da explosão das necessidades de armazenamento.