Descubren cómo almacenar todo internet en el ADN (y que dure 1 millón de años)
Investigadores suizos lograron encapsular enormes cantidades de información de internet en la molécula de ADN, sin que sufra alteraciones y con un sistema que le permitiría durar un millón de años. Su descubrimiento tiene que ver más con Jurassic Park de lo que esperarías.
Enormes piezas con pasillos, servidores y mucho gasto de electricidad es hoy lo que está conteniendo toda la información de internet y el mundo digital. Aunque para el común de los mortales internet es algo que está en el aire –no por nada le decimos al almacenamiento en internet "la nube"– en realidad necesita de un espacio físico para vivir y se almacena en estos enormes recintos llamados centros de datos o data centers. De éstos hay más de 2.000 en el mundo.
Estos soportes tecnológicos y toda esa casi infinita información, podrían ser incluso más frágiles que la Biblioteca de Alejandría y sus desaparecidos libros que dejaron una laguna en parte importante de nuestra historia. Funcionan bien ahora, pero están lejos de ser perpetuos.
Pero un gran (y doble) descubrimiento logró que sea posible no solamente guardar tanta información como todo Wikipedia más Facebook en solo un pequeño tubo de ensayo, sino que hacerlo durar por un millón de años de manera incorruptible.
El disco duro soñado
Ni aunque nos sacáramos 1 millón de selfies al día llegaríamos a necesitar un disco duro de este estilo, pero cuando se trata de toda la información de la humanidad, el cuento es otro.
En el 2012 se descubrió cómo traducir un megabyte (MB) de información al lenguaje del ADN y luego decodificarlo para leerlo. Es decir, se encontró la manera de pasar la información del código binario de internet (0 y 1) al lenguaje de secuencias de nucleótidos de ADN (A, C, T y G).
A fin de cuentas, esta molécula, que contiene nuestro código genético, tiene la gran capacidad de almacenar mucha información en un espacio microscópico, esa es su tarea. En la teoría, un solo gramo de ADN podría contener 455 exabytes (455 mil millones de gigabytes) de información.
¿Qué significa esto en proporciones medibles? En un pequeño tubo de ensayo, podríamos meter todo la información que contiene Wikipedia y Facebook juntos. Y si se trata de todo el conocimiento de nuestra civilización, estaríamos hablando de sólo unos pocos metros cúbicos.
Esto, versus las millones de hectáreas que ocupan hoy los data centers que, en promedio, utilizan 5 hectáreas (50.000 m2) cada uno, y si recordamos el dato de que hay más de 2.000 de ellos, el contraste es impactante.
Este descubrimiento fue el primer gran paso para una revolución en el almacenamiento de datos, pero luego vino un desafío aún más clave: hacerlo durar. No se había analizado la posibilidad de mantener estable el ADN en el tiempo ni qué hacer para que no sufra alteraciones químicas y errores de secuencias, que al final se traducen en lagunas e información falsa al decodificarlo. Incluso en períodos cortos de tiempo, el margen de error puede ser grande.
Aquí es cuando entran en escena al más puro estilo Jurassic Park, Robert Grass y su coinvestigador Reinhard Heckel, ambos dedicados a encontrar una solución en Suiza (ETH Zurich).
Información por miles y miles de años
El millonario John Hammond tenía la ambición de devolverle la vida a los extintos dinosaurios en la película que nos maravilló a todos de niños. ¿Cómo? Salvando el ADN de la sangre de esta especie que se encontraba en un mosquito fosilizado. No tan lejos de esa idea, Grass observó prácticamente lo mismo.
Hoy no es posible revivir especies animales desaparecidas (todavía), pero el material genético encontrado en huesos fosilizados de varios cientos de miles de años de antigüedad pueden ser aislados y analizados si es que se ha encapsulado y protegido.
Imagen vía BBC.com
"Sabemos que en el fósil el ADN es extremadamente estable", comenta Grass a la BBC.
Probando varios tipos de materiales, Grass llegó a la conclusión de que el vidrio (sílice) mantenía el ADN en condiciones muy estables y previene su degradación. Esto lo hizo almacenándolo a una temperatura de entre 60° y 70°C, replicando la degradación química de cientos de años en unas pocas semanas.
El ADN encapsulado en vidrio resultó mantenerse especialmente estable en comparación con otros materiales. Almacenando las cápsulas de este material a -18°C, toda la información de ADN codificado puede sobrevivir más de un millón de años.
Corrección de errores
La solución fue encontrada, pero aún faltaba algo clave: no es posible almacenar la información durante un millón de años sin daños sustanciales. Una cosa es lograr encapsular el ADN, pero había que crear alguna manera de corregir los posibles errores en los datos que se podían generar en el proceso, aunque fueran mínimos. Esa fue la tarea del joven Reinhard Heckel, del Laboratorio de Tecnología de Comunicación de ETH Zurich.
Basándose en los códigos Reed-Solomon, similares a los que se utilizan en la transmisión de datos a través de largas distancias (comunicación por radio con una nave espacial, por ejemplo), desarrolló un algoritmo capaz de corregir estos posibles errores.
Imagen vía BBC.com
"Encapsular el ADN es la mejor manera de guardar información", asegura Grass. "Siempre estaremos interesados en leer nuestra propia información biológica. Y mientras podamos leer información biológica, seremos capaces de leer cualquier cosa almacenada en el ADN".
La siguiente pregunta que plantea el científico, y que él mismo considera aún más difícil es: ¿qué es lo que guardaremos?
