Китайские ученые успешно сохранили в ДНК изображения настенных рисунков из древних пещер

Китайским исследователям удалось успешно сохранить древние настенные изображения из пещер в ДНК и восстановить их из сильно поврежденного образца, который хранился при температуре семьдесят градусов Цельсия в течение семидесяти дней.

Что общего между ДНК и USB? Скорее всего, вы скажете, что ничего. Генетическая информация организма хранится в ДНК - молекуле, которая несет эту информацию. Известная как двойная спираль, ДНК состоит из двух связанных нитей, которые обвиваются друг вокруг друга, как витая лестница. Так какое отношение это имеет к хранению информации? Оказывается, молекула ДНК может быть искусственно модифицирована в прочный, миниатюрный "цифровой музей", который кодирует биологическую информацию, выяснили исследователи.

Китайские ученые успешно закодировали десять цифровых изображений из пещер Дуньхуана в 210 000 нитей ДНК с помощью нуклеотидных последовательностей в zip-файле размером 6,8 МБ и смогли точно восстановить их из сильно поврежденного образца, который хранился при температуре 70 градусов Цельсия в течение 70 дней. В Гротах Могао, объекте Всемирного наследия ЮНЕСКО в городе Дуньхуан на северо-западе Китая, насчитывается около 45 000 квадратных метров настенных росписей.

Высокая плотность, долговечность и низкие эксплуатационные расходы делают хранение данных ДНК быстро развивающейся технологией. Несмотря на это, ошибки кодирования в ДНК in-vitro все еще представляют собой серьезную техническую проблему. Исследователи под руководством Юань Инцзиня из Тяньцзиньского университета разработали алгоритм сборки нитей ДНК с ошибками de novo, который позволяет хранителям фресок точно извлекать информацию из растворов ДНК, хранившихся при температуре 9,4 градуса Цельсия более 20 000 лет без какой-либо защиты.

Их исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что 7,8-процентной избыточности нитей достаточно для надежного восстановления данных, когда декодер получает более 95 процентов нитей. В National Science Review опубликованы результаты исследования Юаня о дрожжевой искусственной хромосоме, кодирующей две фотографии и видеоклип в ДНК 2021 года. По мнению исследователей, благодаря последнему прорыву, можно использовать для защиты и передачи культурного наследия будущим поколениям.