{"id":47801,"date":"2019-11-29T21:40:28","date_gmt":"2019-11-30T02:10:28","guid":{"rendered":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/?p=47801"},"modified":"2019-12-01T06:31:48","modified_gmt":"2019-12-01T11:01:48","slug":"la-molecula-de-dna-un-sustituto-de-medios-informatico-habituales-de-almacenamiento-ej-pendrive-usb-entre-otros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/47801","title":{"rendered":"La mol\u00e9cula de DNA: \u00bfUn sustituto de medios inform\u00e1ticos habituales de almacenamiento, ej. pendrive, USB, entre otros?"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a><\/p>\n

Las \u00a0tecnolog\u00edas de almacenamiento de informaci\u00f3n, tales como discos duros o memorias port\u00e1tiles, no tienen suficiente capacidad para almacenar la informaci\u00f3n de datos al ritmo exponencial que se est\u00e1n generando, como tampoco la estabilidad de mantenerla en el tiempo. Esto ha llevado a la b\u00fasqueda de nuevas formas alternativas de almacenaje m\u00e1s estables y que ahorren espacio de almacenamiento para asegurar que toda esa informaci\u00f3n no se pierda. Recientemente, la mol\u00e9cula de \u00e1cido desoxirribonucleico (DNA) ha surgido como un enfoque prometedor para el almacenamiento de informaci\u00f3n digital a largo plazo.1,2<\/sup><\/strong><\/p>\n

Si tomamos en cuenta que la informaci\u00f3n gen\u00e9tica de todo organismo vivo, eucariota como por ej. humanos o cualquier otro vertebrado, o procariota como bacterias y algunos virus, se encuentra almacenada en la mol\u00e9cula de DNA, podr\u00edamos trasladar la idea de almacenamiento al mundo digital y considerar al DNA como un dispositivo de almacenamiento tipo microship, pendrive, disco duro, etc., que porta nuestra informaci\u00f3n gen\u00e9tica.<\/p>\n

El DNA es una macromol\u00e9cula de doble h\u00e9lice, de cadenas antiparalelas complementarias, donde la informaci\u00f3n gen\u00e9tica est\u00e1 representada por la secuencia de cuatro nucle\u00f3tidos: adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C), a lo largo de estas cadenas; encontr\u00e1ndose que A y T son complementarios al igual que G y C (A-T\/G-C).3<\/sup><\/strong><\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 hace que el DNA sea una mol\u00e9cula apropiada para el almacenamiento de informaci\u00f3n digital no biol\u00f3gica?<\/strong><\/p>\n

Las propiedades del DNA muestran que: a.<\/strong> la informaci\u00f3n almacenada en esta mol\u00e9cula es estable; b.<\/strong> pueden obtenerse copias fidedignas mediante s\u00edntesis enzim\u00e1tica muy precisa (sistema de replicaci\u00f3n) por ej. las c\u00e9lulas que constituyen un organismo multicelular tienen en su n\u00facleo el mismo DNA; c.<\/strong> dicha informaci\u00f3n puede determinarse mediante m\u00e9todos r\u00e1pidos y econ\u00f3micos de secuenciaci\u00f3n; y d.<\/strong> la informaci\u00f3n almacenada en el DNA, es de larga duraci\u00f3n como lo muestran experimentos moleculares de an\u00e1lisis de secuencia de organismos prehist\u00f3ricos.<\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo podemos almacenar informaci\u00f3n digital, no biol\u00f3gica, en el DNA?<\/strong><\/p>\n

Las investigaciones sobre c\u00f3mo almacenar datos en el DNA no son nuevas.<\/p>\n

En teor\u00eda se trata de codificar los datos en el DNA, es decir, \u2018traducir\u2019 el c\u00f3digo binario en el c\u00f3digo gen\u00e9tico que compone la mol\u00e9cula de DNA, y despu\u00e9s recuperar la informaci\u00f3n mediante un proceso de secuencia del DNA.<\/p>\n

En el mundo biol\u00f3gico, la informaci\u00f3n que genera las instrucciones gen\u00e9ticas est\u00e1 representada, en un orden determinado, por cuatro grupos qu\u00edmicos (A, T, G y C); en los medios electr\u00f3nicos, la idea es asignar patrones de datos digitales a los nucle\u00f3tidos del DNA, ej. 00 podr\u00eda ser el equivalente a A, 01 el equivalente a C, 10 el equivalente a T y 11 a G.4,5<\/sup><\/strong><\/p>\n

Utilizando este concepto, Microsoft ha creado el primer disco duro de DNA, capaz de guardar y leer informaci\u00f3n no biol\u00f3gica en bases de secuencias de DNA a partir de c\u00f3digo binario. Los cient\u00edficos dise\u00f1aron un sistema capaz de almacenar 215 petabytes \u00a0(1 petabyte = 1.000 millones de megabytes) de datos por gramo de DNA, lo que significa 100 veces m\u00e1s potente que previos intentos de almacenamiento en DNA. Las pruebas consistieron en almacenar en DNA un sistema operativo, la pel\u00edcula francesa de los hermanos Lumiere \u201cLlegada del tren a la estaci\u00f3n de La Ciotat\u201d, un estudio cient\u00edfico, una tarjeta regalo de Amazon y un virus inform\u00e1tico. Todos los datos consiguieron recuperarse con gran precisi\u00f3n.6,7<\/sup><\/strong><\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

Ventajas y desventajas<\/strong><\/p>\n

    \n
  1. La capacidad de almacenamiento del DNA es extraordinaria. La estructura del DNA nos permitir\u00eda almacenar informaci\u00f3n sin problema de espacio ni conservaci\u00f3n.<\/li>\n
  2. No solo es tremendamente compacto, sino que\u00a0puede durar cientos de miles de a\u00f1os si se conserva adecuadamente. El DNA no se degrada con el tiempo como las cintas de casete y CD y\u00a0no se volver\u00e1 obsoleto.<\/li>\n
  3. Una biblioteca molecular no exige un mantenimiento constante.<\/li>\n
  4. A\u00fan el uso del DNA en el proceso de almacenaje bioinform\u00e1tico se encuentra en fase experimental dado sus costos; sin embargo, actualmente se eval\u00faan alternativas r\u00e1pidas y de bajo costo.<\/li>\n<\/ol>\n

    Se deduce que en un futuro cercano existe la posibilidad real de que la mol\u00e9cula de DNA sustituya los medios inform\u00e1ticos habituales de almacenamiento.<\/p>\n

     <\/p>\n

    Referencias <\/strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n

      \n
    1. BBC News. 2013. <\/strong>ADN: el disco duro del futuro. https:\/\/www.bbc.com\/mundo\/noticias\/2013\/01\/130124_ventajas_archivar_documentos_adn<\/a><\/li>\n
    2. Carolina Fresneda Lorente<\/a><\/strong>.<\/strong> 2017. <\/strong>La estructura del ADN parece ser la forma m\u00e1s id\u00f3nea para almacenar informaci\u00f3n. https:\/\/blogthinkbig.com\/el-adn-es-el-nuevo-usb<\/a><\/li>\n
    3. Herrera Paz E.F. 2018. <\/strong>ADN, disco duro de la vida. REV MED HONDUR, Vol. 86, Nos. 1 y 2. 75-85.<\/em> https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/328433148<\/a>.<\/li>\n
    4. Goldman N. et al. 2013<\/strong>. Towards practical, high-capacity, low-maintenance information storage in synthesized DNA.Nature 494: 77-80, doi:10.1038\/nature11875.<\/li>\n
    5. EcuRed \u00a0<\/strong>Almacenamiento ADN.\u00a0 https:\/\/www.ecured.cu\/index.php?title=Almacenamiento_ADN&oldid=3417368<\/a>.<\/li>\n
    6. Raya<\/a><\/strong> A<\/strong>.<\/strong> 2019.<\/strong> Microsoft crea el primer disco duro que guarda y lee datos en ADN. https:\/\/www.elespanol.com\/omicrono\/tecnologia\/20190322\/microsoft-primer-disco-duro-guarda-datos-adn\/385212848_0.html.<\/a><\/li>\n
    7. Takahashi Ch,N, et al. 2019. <\/strong>Demonstration of End-to-End Automation of DNA Data Storage.Scientific Reports 9:4998<\/em> doi.org\/10.1038\/s41598-019-41228-8<\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Si tomamos en cuenta que la informaci\u00f3n gen\u00e9tica de todo organismo vivo, eucariota como por ej. humanos o cualquier otro vertebrado, o procariota como bacterias y algunos virus, se encuentra almacenada en la mol\u00e9cula de DNA, podr\u00edamos trasladar la idea de almacenamiento al mundo digital y considerar al DNA como un dispositivo de almacenamiento tipo microship, pendrive, disco duro, etc., que porta nuestra informaci\u00f3n gen\u00e9tica<\/p>\n","protected":false},"author":57,"featured_media":47803,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[446],"tags":[],"class_list":["post-47801","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-ventana-molecular"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/47801","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/57"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=47801"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/47801\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/47803"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=47801"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=47801"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/piel-l.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=47801"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}