DNAにデータ保存する技術が実証試験に成功！

[池　紀彦]

2013年1月31日 14:28 │コメント(26)

JBプレスによると、欧州バイオインフォマティクス研究所のニック・ゴールドマン博士とユアン・バーニー博士が、DNAにデータを保存する新たな手法を確立とその実証実験に成功したと伝えています。今回記録に成功したデータ容量は739.3KBで、過去最高記録を打ち立てたとのこと。

DNAにデータを保存すると言うアイデアはこれまでも科学者の手により、何度も試されてきた。膨大なゲノム情報を極小のDNA内に何千年も保持し続けているという性質が既に立証されているため、データの記録媒体としては最適と考えられていました。しかし、保存したデータが正しく取り出せないなどの問題があり、これまで明快な成功例はなかったとしています。

データをDNAにコピーする際、従来は2進法の1と0を直接DNAの塩基に割り当てていましたが、この方法を取った場合、DNAの中で1種類の塩基の繰り返しを生んでしまうことがあるため、情報を読み取る際に機械が誤読してしまい、正常な読み出しが行えなかったそうです。

そこで彼ら2人はDNAへの記録前にデータを2進法から3進法に変換し、さらにその情報を暗号化して保存する方法を採りました。暗号化の際に1種類の塩基の繰り返しが発生しないスキームを採用することで、読み込み時の誤読を回避しているとのことです。

記録する人工DNAは、117個の塩基を備える個体を数万本用意して利用。このうち100個の塩基にはデータを割り当て、残る17個にはインデックス情報とエラー検出用のパリティビットを記録。また、エラー耐性をさらに高めるために、それぞれの個体の内容が部分的に重複するように記録できるようにデータを調整しました。これにより、どれか1つの個体で読み込みエラーが起こった場合も、他の個体と比較して正しいデータを多数決で決められるとしています。

これらの工夫により、実証実験は成功し、人工DNA内に保存したデータは無事読み取りに成功しました。ただし、この実験ではDNAの特殊な性質や装置との組み合わせなどが原因で、一部の塩基断片が紛失するなどの不具合も発生しています。

今後の課題としては、データの読み取り速度が非常に遅いことを挙げており、今回の実証実験ではデータの復元に2週間を費やしたとしています。これについては装置の改善などで高速化も容易であると説明しています。

もう1つの問題点としては、コスト高を挙げており、今回の実証実験からの概算によると、1MBのデータを保存する場合では、約12,400ドル（約112万8000円）もかかるそうです。しかし、これについても、1度記録すれば乾燥した冷暗所での保管により数万年後まで保管可能であることから、長期保存のコストとして考えれば大きな問題にはならないだろうと説明しています。

今後もDNA情報保存技術の研究が進み、低コストで利用できるようになれば、今後10年以内には、テープなど他のストレージ技術とも競争ができるようになるだろうとしています。

[JBプレス]

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池　紀彦

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26 件のコメント

ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:30 No.174677 返信
assassin’s creedの世界やでこれ…

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:30 No.174678 返信
すごいけどなんか怖い

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:31 No.174679 返信
バリティビットじゃなくてパリティビットじゃなかったっけ

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- ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:50 No.174696 返信
  俺も思った
  
  0
  - 池　紀彦 2013年1月31日 15:19 No.174728 返信
    すいません、管理人さんと連絡取れ次第、修正入れます。
    
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- 管理人 2013年1月31日 16:57 No.174793 返信
  ご指摘ありがとうございます！
  修正いたしました。
  
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ガジェ好き名無しさん 2013年1月31日 14:32 No.174680 返信
革命的だ！

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:36 No.174683 返信
DNAって聞くとなんか劣化とか癌化とかし易いイメージあるけど、千年単位で保存利くモノなのか。
冷暗所とかやっぱ保管は大変そうだけど、面白そうな試みやね。

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- ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:42 No.174692 返信
  変化しやすいのはDNAが転写される時に使われるRNAなのかな？
  
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- ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 15:27 No.174738 返信
  DNAには半減期があるというスラドの記事だけど，この調子だと充分に条件を揃えれば数万年程度なら余裕で保存できそうです．
  http://science.slashdot.jp/story/12/10/12/0548200/
  
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ガジェ好き名無しさん 2013年1月31日 14:37 No.174686 返信
アサシンの先祖の血が騒ぐぜ

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:39 No.174687 返信
ウォールストリートジャーナルで記事見たけど
技術的には大したことなくてちょっとガッカリした覚えがある
自分がタイトル見て勝手に期待しすぎただけなんだけどね

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:40 No.174688 返信
その内、記録を施したDNAからオリジナルの生命体生み出すとか出来そう。なんかモンスターファーム的な感じで。

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:41 No.174690 返信
古代文明の謎が仕込まれた一族
データを体内に記録して運ぶ情報屋
見た物をDNAに書き込むスパイ
DNAに因子があって産まれた子供に能力発現

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:45 No.174694 返信
＞このスキームでは、データを1グラム当たり約2.2ペタバイト（1ペタバイトは1000兆、つまり10の15乗バイト）の密度で保存する。これは、世界のデジタル情報のすべてをトラック1台の荷台に収められるということだ。

半端ねぇ…。

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- ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 16:07 No.174763 返信
  ジュイスが出来るのも時間の問題というわけだ
  
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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:46 No.174695 返信
夢があるね。素晴らしい。
バイオ系の技術はとても未来的でワクワクするよ。

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 14:53 No.174699 返信
高速で読み込もうとして焼き切れちゃったりとかはしないんだろうか？

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ガジェ好き名無しさん 2013年1月31日 15:08 No.174715 返信
産まれてくる前に、かっこいい人のの遺伝子とか選べれば

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 15:12 No.174720 返信
とりあえず現存している文章類は片っ端から残しておいてほしい
何千年後の歴史好きのためにも

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- ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 15:15 No.174724 返信
  非破壊式で書籍を炊ける方法とそのOCR手法が発展していって欲しいな。
  自炊はよくやるけど、絶版本や歴史的な資料を解体しちゃうのはやっぱり気が引ける…。
  
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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 15:39 No.174749 返信
DNAコンピューテング技術がここまで進んでたなんて。
ちょっと前までは読み出しできなかったのに。

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 15:57 No.174759 返信
DNAを粗末にしちゃいけないってばっちゃが言ってた

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- ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 16:04 No.174761 返信
  ばっちゃ、それDHAって言いたかったんでない？
  
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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 16:23 No.174769 返信
読んだけどなんか力技って感じだ
そのうちもっと効率のいい方法が出てくるだろうな

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ガジェ大好き名無しさん 2013年1月31日 17:17 No.174809 返信
バイオコンピューティングは可能性低いって言われてたんだけどな。
未来はホント予測不可能だわ、

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