Verileri DNA’da depolamak kulağa bilim kurgu gibi gelse de yakın bir gelecekte gerçekleşecek. Veriler sabit sürücüde sıfırlar ve birler olarak değil, DNA’yı oluşturan baz çiftleri şeklinde depolanacak. Böyle bir veri merkezi, bugünkünden çok daha küçük bir laboratuvar gereksinimi oluşturacak.
Profesör Tom de Greef, ilk DNA veri merkezinin beş ila on yıl içinde çalışır durumda olacağını düşünüyor ve genel işleyişi şimdiden hayal edebiliyor: Binanın bir bölümünde yeni dosyalar DNA sentezi yoluyla kodlanacak. Başka bir bölüm, her biri bir dosya ile paketlenmiş geniş kapsül alanları içerecek. Bir robotik kol bir kapsülü çıkaracak, içindekileri okuyacak ve geri yerleştirecek.
Laboratuvarda bazlar, sentetik olarak üretilmiş DNA zincirlerini oluşturmak için belirli bir sırayla birbirine yapıştırılır. Şu anda veri merkezlerinde saklanan dosyalar ve fotoğraflar daha sonra DNA’da saklanabilir. Teknik şimdilik yalnızca arşiv depolaması için uygun çünkü saklanan verilerin okunması çok pahalı olduğundan DNA dosyaları oldukça küçük olmalı.
Veri depolama için DNA zincirlerini kullanma fikri 1980’lerde ortaya çıktı, ancak o zamanlar çok zor ve pahalıydı. Otuz yıl sonra, DNA sentezi yükselmeye başladığında bu teknik olarak mümkün oldu. Harvard Tıp Okulunda bir genetikçi olan George Church, 2011’de bu fikri detaylandırdı. O zamandan beri verilerin sentezi ve okunması katlanarak daha ucuz hâle geldi ve sonunda bu teknolojiyi pazara sundu.
DNA’da veri depolama birçok avantaj sunar. Örneğin, bir DNA dosyası çok daha kompakt bir şekilde saklanabilir ve verilerin ömrü de kat kat daha uzun olur. Fakat en önemlisi, bu yeni teknolojinin büyük ve çok fazla enerji tüketen veri merkezi ihtiyacını ortadan kaldırması. TU Eindhoven’da Biyomedikal Mühendisliği Bölümü ve Karmaşık Moleküler Sistemler Enstitüsünde (ICMS) çalışmakta olan Tom de Greef, üç yıl içinde dünya çapında çok fazla veri üreteceğimiz ve bunun yarısını depolayamayacağımız konusunda uzmanları uyardı.
Son yıllarda, De Greef ve grubu esas olarak saklanan verileri okumaya odaklandı. Halihazırda bunun için kullanılan ve ‘rastgele erişim’ adı verilen PCR yöntemi, hataya oldukça açık. Bu nedenle, bir seferde yalnızca bir dosya okunabilir ve bir dosyayı her okuduğunuzda veri kalitesi çok fazla bozulur.
Kapsüllerin devreye girdiği yer de burası. De Greef’in grubu, bir protein mikrokapsülü ve bir polimer geliştirdi. Ardından kapsül başına bir dosya tutturdu. De Greef, “Bu kapsüller, avantajlı termal özelliklere sahip. 50° derecenin üzerinde, kapsüller kendilerini kapatarak PCR işleminin her bir kapsülde ayrı ayrı gerçekleşmesini sağlar. Bu sayede hataya pek yer kalmaz. Buna ‘ısı ile sınırlı PCR’ adını verdik. Daha sonra sıcaklığı tekrar düşürürseniz kopyalar kapsülden ayrılır ve sabitlenmiş orijinal olanlar kalır. Yani orijinal dosyanızın kalitesi bozulmaz.” ifadelerini kullandı.
Laboratuvarda şimdiye kadar 25 dosyayı aynı anda önemli bir hata olmadan okumak mümkün oldu. Hepsi bununla sınırlı da değil. De Greef ayrıca veri kitaplığında aranmayı daha da kolaylaştırdı. Her dosyaya floresan bir etiket ve her kapsüle kendi rengi verildi. Böylece bir cihaz, daha sonra renkleri tanıyabilir ve bunları birbirinden ayırabilir. Bu, gelecekte kapsül havuzundan istenen dosyanın özenle seçilmesini sağlayabilir.
De Greef: “Geriye DNA sentezinin maliyetinin daha da düşmesini beklemek kaldı. O zaman teknik, uygulamaya hazır olacak.” dedi.
Derleyen: Nazlıcan Vatansever
