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盈禾体育app:万物皆硬盘!一只“兔子”实证DNA存储无所不在,中国已列为重点专项

时间:2019/12/10 20:05:21  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要: 研究人员将斯坦福兔子的 0 和 1 的二进制数据转换为 DNA 中 4 种碱基的数据( A、T、C、G),进而将 DNA 片段封装在二氧化硅小球内(小球大小为 160 纳米),这些小球则被嵌入可生物降解的热塑性聚酯中,最后使用所得的热塑性聚酯来进行兔子的 3D 打印。这是一个 ...
    研究人员将斯坦福兔子的 0 和 1 的二进制数据转换为 DNA 中 4 种碱基的数据( A、T、C、G),进而将 DNA 片段封装在二氧化硅小球内(小球大小为 160 纳米),这些小球则被嵌入可生物降解的热塑性聚酯中,最后使用所得的热塑性聚酯来进行兔子的 3D 打印。

这是一个 DNA 存储编码的过程,由压缩、纠错和转换 3 部分组成。在转换为 DNA 数据之前,斯坦福兔子的二进制立体光刻文件大小为 100 KB,用以合成 DNA 编码的数字蓝图被压缩到了 45KB,这是为了最大化地利用 DNA 存储空间,需要对信息去除冗余以达到压缩的目的。

每个寡核苷酸长度为 145 个核苷酸,由 104 个有效片段与 41 个核苷酸的聚合酶链式反应(PCR)退火位点组成。随后研究人员利用 DNA 喷泉编码技术(DNA Fountain),将数码信息转换为 DNA 序列信息,即 1.2 万个 DNA 寡核苷酸,再将 PCR 扩增的寡核苷酸封装到二氧化硅小球内,每个小球包含了数十个合成 DNA 分子。当然这个组装采用体外人工合成的方式,这样可避免细胞的排外性及受生物活动的影响。将 DNA 链封装于二氧化硅小球中也是为了防止 DNA 降解。

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