ДНК невероятно информационная плотность. ДНК может содержать до 215 петабайт данных на грамм на основе наших самых эффективных процессов кодирования ДНК, но запись и чтение данных в ДНК очень дороги и очень медленны. Наиболее распространенные процессы размещения данных в ДНК основаны на синтезе «de novo»; создании пользовательских последовательностей ДНК с нуля. Новый метод epi-bit вместо этого записывает в существующие нити, что в теории экономит время и деньги в этом процессе.
Метод эпи-бит использует естественный процесс, называемый «метилированием ДНК», имитирующий эпигенетическую эволюцию, которую претерпевают нити ДНК в течение жизни. Исследователи создали 700 «подвижных типов» ДНК из нуклеиновых кислот, имитируя печать ДНК подвижными типами. Этот метод может быть реализован вручную или автоматически; исследователи смогли автоматически распечатать и вызвать изображения трения китайского тигра (16 833 бита) и изображение панды (252 504 бита или 31,5 килобайта) со скоростью 350 бит на реакцию.
Данные записываются и хранятся с помощью системы ДНК-штрихкодов; ДНК-штрихкоды отмечают, где хранятся разделы данных, и могут быть извлечены с определенной скоростью и точностью. Запись в ДНК вручную также является простым процессом, даже для неспециалистов. Специализированный сервис хранения данных под названием iDNAdrive использовался 60 добровольцами без опыта работы в биолабораториях, и все они смогли вручную закодировать 5000 бит текстовых данных.
Этот метод хранения ДНК использует существующие преимущества хранения ДНК, его долгосрочную стабильность и плотность, и добавляет программируемость и масштабируемость. Однако ему еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем он сможет сделать хранение ДНК полезным в полезных масштабах. Запись изображения потирания тигра и панды на ДНК заняла «примерно 40 бит/сек». Для контекста, средний жесткий диск емкостью 1 ТБ рассчитан на скорость записи 160 МБ/сек, или примерно в 30 000 000 раз быстрее, чем метод эпи-бит. Но цена эпи-битного кодирования теоретически в десять раз ниже, чем кодирования de novo, поскольку нужно купить только пресловутые «ручку и чернила», а не создавать новую ДНК с нуля.
С лавинообразным положительным приемом в своей области, метод эпи-бит может победить в качестве претендента на приближение хранения данных ДНК к коммерческой реальности. Постоянно растущая область стартапов по хранению ДНК жаждет более быстрых инструментов записи, поскольку они пытаются создать архивы данных ДНК и другие интересные продукты, такие как карта памяти ДНК Biomemory за 1000 долларов за 1 КБ.