Microsoft a créé un stockage de données ADN entièrement automatisé

• Les chercheurs créent le premier système automatisé pour stocker et récupérer des données dans l'ADN artificiel.
• Ils ont stocké puis récupéré le message de 5 octets « BONJOUR ».
• Le système basé sur l'ADN peut stocker des quantités massives de données dans relativement moins d'espace et pourrait durer beaucoup plus longtemps que les périphériques de stockage existants.

Nous vivons dans un monde plein de données et elles augmentent à un rythme étonnant. Selon la 6ème édition du rapport de DOMO, 90% des données mondiales ont été générées au cours des 2 dernières années. Plus de 2,5 exaoctets (ou 2,5 millions de téraoctets) de données sont créés chaque jour, et ce rythme ne fait qu'accélérer avec la croissance de l'Internet des objets.

Microsoft explore des techniques pour stocker efficacement d'aussi énormes quantités de données. La société travaille actuellement sur des technologies de calcul moléculaire pour crypter et récupérer des données dans de l'ADN fabriqué.

Par rapport aux puces à base de silicium, l'ADN peut stocker un volume massif d'informations numériques dans un espace relativement petit. Il peut regrouper toutes les données actuellement enregistrées dans un centre de données de la taille d'un entrepôt dans un espace de la taille d'une boîte d'allumettes.

En 2018, des chercheurs de l'Université de Washington ont démontré une technique dans laquelle ils étaient capables de stocker 1 Go de données (images, audio, vidéos, œuvres littéraires) dans de l'ADN synthétique.

Récemment, une équipe de recherche de l'Université de Washington et de Microsoft a mis au point un système automatisé pour stocker et récupérer des données dans de l'ADN artificiel. C'est la première fois que quelqu'un fait la démonstration d'un système automatisé complet pour conserver des informations dans l'ADN.

À l'aide du système prototype, ils ont stocké puis récupéré le message de 5 octets « BONJOUR ». Fondamentalement, ils ont encodé le message en extraits d'ADN artificiel et l'ont retransformé en données numériques.

Comment ça marche ?

Pour stocker des données dans des molécules d'ADN synthétiques, plusieurs étapes intermédiaires nécessitent une action manuelle dans le laboratoire de recherche. L'automatisation de ces processus rendrait le stockage plus abordable à une échelle commerciale. L'objectif de cette étude est de prouver qu'il est possible de réaliser une automatisation complète.

Référence :Nature | doi:10.1038/s41598-019-41228-8 | Microsoft

Le système développé dans cette recherche convertit les données numériques (« zéros » et « uns ») en blocs de construction d'ADN (« As », « Ts », « Cs » et « Gs »). Ensuite, il utilise quelques instruments du commerce pour acheminer les produits chimiques et liquides essentiels dans un synthétiseur (création et extraits d'ADN) et pour les diriger dans un conteneur pour le stockage.

Crédit :Microsoft

Afin de récupérer les données, le système prépare l'ADN (en ajoutant d'autres produits chimiques) et le pousse dans une autre section via des pompes microfluidiques, où les séquences d'ADN sont lues et reconverties en données numériques.

L'équipe a également développé des méthodes pour effectuer des calculs utiles, tels que rechercher et récupérer uniquement des images contenant un vélo vert ou une pomme, en utilisant uniquement les molécules, sans reconvertir les données dans un format numérique.

Un nouveau type de système informatique

Dans de bonnes conditions, l'ADN pourrait durer beaucoup plus longtemps que les dispositifs de stockage existants qui se dégradent en quelques décennies. Étant donné que les systèmes basés sur l'ADN utilisent des produits chimiques liquides pour déplacer les molécules, ce qui est fondamentalement différent des technologies informatiques d'aujourd'hui qui utilisent des électrons, ils nécessitent des solutions d'ingénierie complètement nouvelles.

Lire :Un jeu de société Tic-Tac-Toe à l'échelle nanométrique fait d'ADN

Il s'agit d'un tout nouveau niveau de techniques informatiques où les molécules sont utilisées pour stocker des données et l'électronique pour la manipulation et le traitement des données. Il recèle définitivement de nombreuses possibilités intéressantes pour l'avenir.