Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

03.03.2018
12:13

Сеид Мохамед Закир и его "Дом бабочек"

02.03.2018
22:10

Галактики с небольшими черными дырами могут испускать гамма-лучи

02.03.2018
22:07

Минералогия лунного кратера, который может стать целью пилотируемой экспедиции

02.03.2018
20:09

Ученые нашли новый способ делать спирт из воздуха

02.03.2018
20:01

В Ростове ученые создали устройство для быстрой передачи данных через стены

02.03.2018
19:58

ДНК как флешка: зачем записывать цифровые данные в геном

    Рост объема цифровой информации побуждает ученых искать более компактные способы ее записи и хранения. А что может быть компактнее ДНК? РИА Новости вместе с экспертом выяснило, как закодировать слова нуклеотидами и сколько данных вмещает одна молекула.

    Основания-коды

    ДНК представляет собой последовательность нуклеотидов. Их всего четыре: аденин, гуанин, тимин, цитозин. Для кодирования информации каждому из них приписывают цифру-код. Например, тимин — 0, гуанин — 1, аденин — 2, цитозин —3. Кодирование начинается с того, что все буквы, цифры и изображения переводят в двоичный код, то есть последовательность нулей и единиц, а их уже — в последовательность нуклеотидов, то есть четверичный код.

    Прежде чем закодировать данные в ДНК, нужно перевести их в цифровой код Можно применять только три нуклеотида для постройки кода (троичный код), а четвертым — разбивать последовательности на части. Есть вариант с построением оснований в виде двоичного кода, когда два из них соответствуют нулю, а два — единице.

    Для считывания применяют несколько методик. Одна из самых распространенных заключается в том, что цепочку молекулы ДНК копируют с помощью оснований, у каждого из которых есть цветовая метка. Затем очень чувствительный детектор считывает данные, и по цветам компьютер восстанавливает последовательность нуклеотидов.

    "Молекула ДНК очень емкая. Даже у бактерии она, как правило, содержит около миллиона оснований, а у человека — целых три миллиарда. То есть каждая клетка человека несет объем информации, сопоставимый с вместимостью флешки. И таких клеток у нас триллионы. В ДНК можно записать огромное количество данных, но запись и чтение с такого носителя пока происходят слишком медленно и дорого стоят", — рассказывает Александр Панчин, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН.

    В июне 1999 года в журнале Nature вышла статья американских ученых, разработавших технику отправки секретных сообщений с помощью ДНК. Они синтезировали молекулу, включив в нее последовательность нуклеотидов, сформированную с использованием четверичного кода. Секретную ДНК в составе смеси отправили в другую лабораторию. Ее сотрудники, используя особые химические ключи, нашли нужную молекулу и извлекли из нее информацию.

    "Вообще, есть два подхода к записи данных на ДНК. Первый, когда вы синтезируете совершенно новую ДНК, используя химический синтезатор. По команде компьютера нуклеотиды добавляются в раствор в определенном порядке, и постепенно "вырастает" нужная цепочка оснований. Во втором случае кодируются данные в уже существующей ДНК какого-то организма", — поясняет Панчин.

    В мае 2010 года группа Крейга Вентера, который первым составил карту генома человека, опубликовала работу о создании искусственной бактерии. Они взяли за основу очищенную от генома бактериальную клетку и поместили туда сформированную последовательность оснований. Получилась новая бактерия, вполне деятельная и живая, отличающаяся от обычной только тем, что ее ДНК создали вручную. Кроме того, коллектив продемонстрировал чувство прекрасного, записав с помощью четверичного кода в ДНК бактерии свои имена и цитаты из классических произведений.

    В 2012 году группа под руководством молекулярного биолога Джорджа Чёрча подошла к делу более основательно и закодировала в ДНК книгу "Регенезис: как синтетическая биология заново откроет природу и нас самих" объемом в 52 тысячи слов, несколько картинок и одну программу, написанную на Java. Они применяли двоичный код. Общий объем данных составил 658 килобайт. Плотность информации оказалась равна почти 1018 байт на грамм молекул. Для сравнения: жесткий диск объемом 1012 байт весит около сотни граммов. Главный недостаток метода — нестабильность записанной информации.

    "Молекула ДНК склонна мутировать, что понижает надежность хранения данных. Особенно если носитель ДНК — живая клетка, способная к делению: при удвоении ДНК ошибки закрадываются особенно часто. Надежность хранения данных повысится, если иметь тысячи копий одного и того же послания. Ну или просто хранить ДНК, скажем, в морозильнике. При низких температурах способность молекулы к мутации значительно снижается", — поясняет эксперт.

    Кроме того, информация иногда теряется при чтении. Ошибки могут быть химического плана, когда к элементу присоединяется неправильное основание, так и чисто расчетными, то есть зависящими от компьютера.

    Дорого, надежно

    В марте 2017 года журнал Science опубликовал статью американских ученых, которым удалось записать 2*1017 байт на один грамм ДНК. Биологи подчеркивают, что не потеряли ни байта. Говоря проще, что записали, то и получили на выходе.

    Для обычного пользователя "генетическая флешка" пока недоступна, потому что хранить информацию на ней очень дорого, а скорость чтения/записи — низкая. По оценкам ученых, считывание лишь одного мегабайта требует около трех с половиной тысяч долларов и нескольких часов времени.

    К несомненным преимуществам записи информации на ДНК относится огромная плотность хранения данных, а также стабильность носителя — правда, лишь при низких температурах.

    По информации https://ria.ru/science/20180302/1515449180.html

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

02.03.2018
19:09

Переизлучающие пигменты стали концентратором света для солнечных батарей

02.03.2018
17:53

«Хаябуса-2» получила первый снимок астероида Рюгу

02.03.2018
17:48

Условия земного ядра заставили ксенон прореагировать с железом и никелем

02.03.2018
17:44

Всего одна квантовая частица способна обеспечивать двусторонннюю связь

02.03.2018
17:41

Всемирное семенохранилище в Арктике теперь содержит более миллиона образцов

02.03.2018
17:38

Энергия ветра и солнца может обеспечивать до 80% потребностей США в электричестве

02.03.2018
16:35

"Урок Кафки." - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

02.03.2018
16:07

Уточнены границы палеопротерозойской паузы — «кризиса среднего возраста» Земли

02.03.2018
15:56

Зафиксирована самая мощная кибератака за всю историю интернета

02.03.2018
15:53

Обнаружена заполненная водой гигантская планета

01.03.2018
22:47

Большое Красное Пятно на Юпитере может исчезнуть: гибель огромного вихря

01.03.2018
22:38

Выбросы со стороны черных дыр превращают супернептуны в каменистые планеты

01.03.2018
22:35

Низкая скорость звездообразования в центре Галактики объясняется турбулентностью

01.03.2018
22:29

Начались эксперименты по программе коллайдера NICA. Сам коллайдер достроят в 2021 году

<< 431|432|433|434|435|436|437|438|439|440 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList