Experimentan con el almacenamiento de datos usando oligopéptidos.
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Nuestra sociedad moderna se basa en la información, pero la permanencia de esta es cada vez más frágil. Además, el ser humano lleva camino de su propria autodestrucción, por lo que es importante poder conservar el conocimiento para que se pueda levantar de nuevo la sociedad y no se caiga en la barbarie.
Las bibliotecas de Alejandría se pueden quemar, por lo que la destrucción física siempre es una amenaza, pero hay otras. Seguro que muy pocos de los que leen esto ahora tienen un disqueteras de 3 1/2 , menos aún de 5 1/4. La información que se halle en los disquetes que aún podamos tener no la podemos leer ya. En realidad no es hace tanto tiempo, pues los disquetes de 5 1/4 era todavía el estándar hace 30 años y los de 5 1/4 todavía se utilizaban hace 20. Una manera de preservar esa información es migrarla a dispositivos más modernos. Pero un sistema flash tampoco es muy longevo.
La información de esos disquetes no es para siempre, al igual que tampoco lo es la que esté en los CD o DVD, sobre todo si uno mismo los grabó. En este último caso se puede comprobar que parte de los ficheros de un CD o DVD son ilegibles al cabo de 5 años. Una cinta magnética es mucho más fiable.
También se han desarrollado sistemas a más largo plazo para almacenar información con propósitos archivistas. Ciertos fabricantes garantizan que sus CD especiales resisten miles de años. Pero la escritura en estos sistemas es lenta, su capacidad limitada y la información que generamos es cada vez mayor.
Desde hace un tiempo se viene proponiendo el uso de moléculas biológicas para almacenar información. El primer candidato en este aspecto fue al ADN y sobre esta molécula se realizaron distintos logros en el pasado en este aspecto.
Este tipo de sistema puede almacenar ingentes cantidades de datos, está fuera del alcance de los hackers de Internet y no usa energía para su mantenimiento. Pero su precio y durabilidad siempre ha sido un problema.
Ahora, un grupo de investigadores propone el uso de proteínas para este menester. Según Brian Cafferty (Harvard University) se podría almacenar toda la información de la Biblioteca Pública de Nueva York (foto) en las proteínas contenidas en una cucharilla de café.
«Al menos en este estadio, no vemos que este método pueda competir con los métodos de almacenamiento existentes. En su lugar lo vemos como algo complementario a esas tecnologías y, como objetivo inicial, es muy adecuado para archivo de datos a largo plazo», dice Cafferty.
En las pruebas con ADN se había conseguido codificar diversos tipos de ficheros con información. Al parecer, para este propósito la nueva idea es una buena alternativa al ADN.
Pero manipular el ADN hasta conseguir las secuencias que uno quiere no es sencillo, requiere de gran destreza y es una labor un tanto tediosa. Cada fichero de información se debe diseñar desde cero y al final sale caro. Además, está el asunto de la durabilidad, que para el caso del ADN no es tan larga como uno quiera para este fin.
Así que este grupo de investigadores, en lugar de usar los mecanismos biológicos necesarios para sintetizar ADN, investigaron cómo podrían usar las técnicas típicas de la Química orgánica e inorgánica y moléculas de bajo peso molecular para codificar información.
Al parecer han tenido éxito en este sentido y con esas técnicas de síntesis pueden codificar varios ficheros a la vez de tal modo que el resultado es menos intensivo y más barato que con ADN.
Como moléculas de bajo peso moléculas eligieron oligopéptidos, que están compuestos por 2 o más péptidos unidos entre sí. Son comunes, estables, más pequeños que el ADN, ARN o proteínas.
Estas moléculas varían en masa dependiendo de la cantidad de aminoácidos que las compongan y cuando están mezcladas unas con otras son distinguibles entre sí de modo similar a como son las letras de un alfabeto.
Hacer palabras con estas letras es complicado. Disponen en distintos micropocillos diferentes combinaciones de oligopéptidos con distintas masas y que son los que contienen la información. Para almacenaje estas mezclas pueden ser ensambladas en una superficie metálica. Luego, si se desea leer lo que se ha «escrito» usan un espectrómetro de masas tras ser disueltos de nuevo en los micropocillos.
La codificación es a través del código binario. Por ejemplo, para hacer una M se usan cuatro de ocho posibles oligopéptidos, cada uno con diferente masa. Los presentes codifican unos y los ausentes ceros. Una de estas mezclas de ocho oligonucleótidos puede almacenar un byte de información, 32 pueden almacenar 4 y así sucesivamente. Una vez se tiene este código binario se puede almacenar toda información digital que se tenga.
En la actualidad estos investigadores pueden escribir información a una velocidad de 8 bits por segundo y leerla a 20 bits por segundo. Además, pueden recuperar la información almacenada con un 99,9% de fiabilidad,
Esperan mejorar esas cifras, sobre todo la de escritura, con tecnologías más rápidas. Así, por ejemplo, usando un impresora de chorro de tinta se pueden crear gotitas a un ritmo de 1000 por segundo y «escribirla» en áreas aún más pequeñas.
También esperar mejorar la estabilidad, precio y capacidad de este sistema usando moléculas más apropiadas, pues los oligopéptidos se pueden diseñar a medida. También se pueden usar moléculas totalmente distintas a base de alkanos que son más baratos y que almacenarían 100 000 000 bits de información por un céntimo. La idea no necesariamente está basada en un tipo de molécula y se puede adaptar a otros tipos.
De todos modos, los oligopéptidos son resistentes y mantienen la estabilidad durante miles de años bajo las condiciones adecuadas. Sin oxígeno ni luz presentes pueden resistir alta temperatura y su sequía.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Foto: CC0 Public Domain.