DNAがハードディスクになったなら

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DNAに膨大な情報量を記憶させ、シンプルで高速にアクセスし読み出す「システム」をワシントン大学の研究者チームが開発した。実用化までの課題は。

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数滴の溶液中にある「DNA」に4枚のデジタル画像を記録する。これに成功したのは、ルイス・セズ率いるワシントン大学の研究者チームだ。研究チームは論文のなかで、さらに重要となる非常に「シンプルで高速に」記録されたデータにアクセスできる方法も開発している。

セズ氏はこうも語っている。「DNAは、生物のあらゆる情報を効率的に記録し、次の世代に伝えることができる、非常にコンパクトで、長期に渡って持続するシステムです。わたしたちは画像や動画、文書といったデジタルデータを、何十万年に渡って管理・記録するために、そのDNAと同じシステムを利用しているのです」

とはいえ、この手の研究は、これが初めてというわけではない。実際2012年に、ハーヴァード大学のチームがわずか1立方mmのDNA中に5.5ペタバイト(5,500テラバイト)以上を記録可能であることを発表している。『Cnet』によると、2013年には、欧州バイオインフォマティクス研究所の別のチームが、DNAをシークエンシングすることによりデータを回収する方法を示している。

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ワシントン大学の研究チームの成果は、全ゲノムをシークエンシングする必要がない点だ。これまでの研究より、一歩前進したと言える。

では、必須データを含むDNAの「一部」をいかに正確に読み取るにはどうすればよいのだろうか。

その答えはダイレクトアクセス、もしくはランダムアクセスとも呼ばれる「システム」にある。このシステムはある特殊な圧縮アルゴリズム、いわゆるデータ圧縮に使用される「ハフマン符号」を利用する。このアルゴリズムは、記録されたデータに対応する符号のデータ構造である「二分木」をつくって、簡便に整理されたリスト中に挿入する。

しかしながら、現在この技術はまだかなり実験的なものだ。そして、コストも非常にかかる。今後の研究は効率を向上させて、同時にコストを減らすことになるだろう。