Pinapayagan ng bagong tagapagpahiwatig ng imbakan ng DNA ang mga gumagamit na tingnan ang nai-save na mga file

Ang mga mananaliksik mula sa University of North Carolina State ginawang isang matagal nang problema DNA mag-imbak ng data sa isang tool gamit ito upang mag-alok sa mga gumagamit ng isang preview ng nai-save na mga file ng data – tulad ng mga bersyon ng thumbnail ng mga file ng imahe.

Ang pag-iimbak ng data ng DNA ay isang kaakit-akit na teknolohiya sapagkat mayroon itong kakayahang mag-imbak ng isang malaking halaga ng data sa isang maliit na pakete, maaari nitong maiimbak ang data na ito sa loob ng mahabang panahon, at ginagawa ito sa isang mahusay na paraan ng enerhiya. Gayunpaman, sa ngayon ay hindi posible na tingnan ang data sa isang file na nakaimbak bilang DNA – kung nais mong malaman kung anong uri ng file ito, kailangan mong “buksan” ang buong file.

“Ang bentahe ng aming diskarte ay mas mahusay ito sa mga tuntunin ng oras at pera,” sabi ni Kyle Tomek, nangungunang may-akda ng artikulo tungkol sa trabaho at PhD. isang mag-aaral ng Hilagang Estado. “Kung hindi ka sigurado kung aling file ang may data na kailangan mo, hindi mo kailangang gumawa ng isang pagkakasunud-sunod ng lahat ng DNA sa lahat ng mga potensyal na file. Sa halip, maaari kang gumawa ng isang pagkakasunud-sunod ng mas maliit na mga piraso ng mga file ng DNA upang magsilbing isang preview. “

Narito ang isang maikling pangkalahatang ideya ng kung paano ito gumagana.

Ang mga gumagamit ay “pinangalanan” ang kanilang mga file ng data sa pamamagitan ng paglakip ng mga pagkakasunud-sunod ng DNA, na tinatawag na sunud-sunod na nagbubuklod na mga pagkakasunud-sunod, sa mga dulo ng mga hibla ng DNA na nag-iimbak ng impormasyon. Karamihan sa mga system ay gumagamit ng polymerase chain reaction (PCR) upang makilala at ihiwalay ang file na ito. Partikular, gumagamit sila ng isang maliit na panimulang aklat ng DNA na tumutugma sa naaangkop na pagkakasunud-sunod ng pagbubuklod ng panimulang aklat upang makilala ang mga hibla ng DNA na naglalaman ng nais na file. Gumagamit ang system ng PCR upang lumikha ng isang malaking bilang ng mga kopya ng kaukulang mga hibla ng DNA, at pagkatapos ay isinasagawa ang pagkakasunud-sunod ng buong sample. Dahil maraming mga kopya ng target na mga hibla ng DNA ang ginawa sa proseso, ang signal ng mga target na hibla ay mas malakas kaysa sa natitirang sample, na nagbibigay-daan sa iyo upang makilala ang target na pagkakasunod-sunod ng DNA at basahin ang file.

Gayunpaman, ang isang problema na pinaghirapan ng mga mananaliksik ng imbakan ng DNA ay kung ang dalawa o higit pang mga file ay may mga katulad na pangalan, hindi sinasadya makopya ng PCR ang mga fragment ng maraming mga file ng data. Bilang isang resulta, kailangang ibigay ng mga gumagamit ang mga file sa iba’t ibang mga pangalan upang maiwasan ang makalat na data.

“Sa ilang mga punto, napunta sa amin na maaari naming gamitin ang mga hindi tiyak na pakikipag-ugnayan na ito bilang isang tool sa halip na tingnan ito bilang isang problema,” sabi ni Albert Kung, may-akda ng artikulo tungkol sa trabaho at katulong. Propesor ng Kemikal at Biomolecular Engineering sa Hilagang Carolina.

Partikular, ang mga mananaliksik ay nakabuo ng isang pamamaraan na gumagamit ng mga katulad na pangalan ng file upang payagan silang buksan ang alinman sa isang buong file o isang tukoy na subset ng file na iyon. Gumagana ito gamit ang isang tukoy na kombensyon sa pagpapangalan kapag pinangalanan ang mga file at isang naibigay na subset ng isang file. Maaari silang pumili kung bubuksan ang buong file, o isang bersyon na “preview” lamang, sa pamamagitan ng pagmamanipula ng maraming mga parameter ng proseso ng PCR: temperatura, konsentrasyon ng DNA sa sample, mga uri at konsentrasyon ng mga reagent sa sample.

“Ang aming pamamaraan ay ginagawang mas kumplikado ang sistema,” sabi ni James Oo, ang may-akda ng artikulo, isang propesor ng teknolohiya ng computer sa North Carolina. “Nangangahulugan ito na kailangan nating maging mas maingat sa pamamahala ng parehong mga pagpapangalan ng file sa mga kundisyon at mga kundisyon ng PCR. Gayunpaman, ginagawang mas mahusay ang system para sa paglipat ng data at higit na madaling gamitin ng user. ”

Ipinakita ng mga mananaliksik ang kanilang pamamaraan sa pamamagitan ng pag-iimbak ng apat na malalaking file ng imahe ng JPEG sa isang bodega ng data ng DNA at pagkuha ng mga thumbnail ng bawat file, pati na rin kumpleto ang mga file na may mataas na resolusyon.

“Bagaman nag-iimbak lamang kami ng mga file ng imahe, ang teknolohiyang ito sa pangkalahatan ay katugma sa iba pang mga uri ng file. Nagbibigay din ito ng bagong pagpapaandar na ito nang walang labis na gastos, “sabi ni Kevin Walkel, kapwa may-akda at PhD. isang mag-aaral ng Hilagang Estado.

Ang bagong diskarteng “file preview” ay tugma din sa pagpapayaman ng DNA at sistema ng pugad (DENSe), na nilikha ng mga siyentista upang gawing mas praktikal ang pag-iimbak ng data ng DNA. Ang DENSe ay mabisang ginawa ang mga system ng imbakan ng DNA na mas nasusukat sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga advanced na diskarte para sa pag-label at pagkuha ng mga file ng data.

“Kasalukuyan kaming naghahanap ng mga kasosyo sa industriya upang matulungan kaming tuklasin ang kakayahang umangkop sa komersyo ng teknolohiya,” sabi ni Kyong.

Ang ulat ay mai-publish ngayon (Hunyo 10, 2021) sa Mga komunikasyon ng kalikasan. Ang may-akda ng artikulo ay si Elaine Undermaur, isang dating mag-aaral na nagtapos sa New York.

Sanggunian: “Mga molekulang pang-industriya para sa mas matalinong pagpapatakbo na may mga file kapag nag-iimbak ng data na batay sa DNA” Hunyo 10, 2021, Mga komunikasyon ng kalikasan.
DOI: 10.1038 / s41467-021-23669-w

Ang gawain ay suportado ng National Science Foundation sa ilalim ng mga gawad 1650148, 1901324 at 2027655; at mula sa Kagawaran ng Edukasyon, na tumutulong sa mga nagtapos sa mga larangan ng pambansang iskolar.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang Koponan sa Underwater Archeology ay Nakahanap ng 9,000-Taong-Taong Mga Bato ng Artifact

Kredito: Unibersidad ng Texas sa Arlington Ang pangkat ng arkeolohiya sa ilalim ng dagat ay natagpuan ang mga sinaunang obsidian na natuklap na 2,000 milya...

Nabawasan ang Panganib sa Kanser Kabilang sa Mga Pasyente sa Pagkabigo ng Puso na Gumagamit ng Statins

Ang paggamit ng Statin ay na-link sa isang pinababang panganib ng cancer sa mga pasyente na may kabiguan sa puso. Kredito: European Heart...

Tagumpay sa Teknolohiya ng Ultrathin para sa Revolution ng Night Vision – “Ginawa Namin ang Hindi Makikita”

Sinabi ni Dr. Rosso Camacho Morales na ang mga mananaliksik ay "hindi nakikita, nakikita." May-akda: Jamie Kidston, Australian National University Hayaan may ilaw! ...

Kapag Kakulangan sa Trabaho ng mga empleyado, Nakakuha sila ng Paranoid – At Aggressive

Kung ang mga empleyado ay walang kapangyarihan sa lugar ng trabaho, maaari silang makaramdam ng mahina at paranoid. Sa halip, ang paranoia na...

Ang kabuuang solar eclipses ay nag-iilaw sa solar wind

Pinapayagan ng mga espesyal na filter na masukat ang mga siyentipiko ng iba't ibang mga temperatura sa corona sa panahon ng pangkalahatang mga eclipse...

Newsletter

Subscribe to stay updated.