Основная сложность в превращении цифровой информации (0,1) в код ДНК (состоящий из цепочки нуклеотидов, обозначенных A, G, C и T) состоит в трудоемкости и дороговизне химического процесса. Кроме того, чтение данных, хранящихся в последовательности пар оснований, также является медленным и дорогостоящим процессом.
Хотя технология секвенирования ДНК уже широко используется, она неудобна для считывания специально зашифрованной информации: дело в том, что метод основан на репликации миллиардов копий молекулы для усиления сигналов от взаимодействий белков.
Существует второй подход, который предполагает пропускание молекулы ДНК через нанопоры и считывание с нее информации в реальном времени. Несмотря на то, что считывание битов из пар оснований в основной цепи ДНК обходится дешевле и эффективнее, пока этот процесс требует слишком много времени.
Новый метод, предложенный исследователями, опирается на второй способ считывания данных с ДНК. Система записи и считывания заключается в связывании комплементарной одноцепочечной ДНК с молекулами стрептавидина. Если при прохождении через нанопоры изменения в ионном токе показывают наличие стрептавидина, этот элемент считывается как единица, если молекула отсутствует, — как ноль.
В будущем этот метод позволит легко записывать, а также хранить зашифрованные данные и перезаписывать их, отмечают авторы исследования.
Ранее Microsoft вместе с инженерами из Университета Вашингтона разработала технологию хранения цифровых данных в виде ДНК. Система позволяет переводить данные в вид ДНК и раскодировать их.