베이징대학교와 기타 기관의 연구자들이 개발한 새로운 DNA 저장 방법은 DNA 가닥에 데이터 인코딩을 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 혁신적인 접근법은 DNA 메틸화를 활용하여 기존 DNA의 '에피 비트'를 변형시키며, 전통적인 방법보다 빠른 대안을 제공하지만 현재는 실제 활용 가능성이 부족합니다.
DNA는 1그램당 최대 215페타바이트를 저장할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 기존 방법은 주로 '디 노보(de novo)' 합성에 기반하여 느리고 비용이 많이 듭니다. 새로운 에피 비트 방법은 기존 DNA 가닥에 기록함으로써 이러한 문제를 해결하고자 하며, 이론적으로 시간과 비용을 모두 줄일 수 있습니다.
에피 비트 기술은 DNA 메틸화의 자연적인 과정을 활용하여 DNA가 겪는 후천적 변화(에피제네틱 변화)를 모방합니다. 연구자들은 핵산으로부터 700개의 DNA '이동형 타이프'를 만들어 수동 또는 자동으로 수행할 수 있는 DNA 인쇄 형태를 가능하게 했습니다. 그들은 이미지를 성공적으로 인쇄하고 회수하며, 반응당 350비트의 속도를 달성했습니다.
데이터는 DNA 바코드 시스템을 사용하여 조직되며, 이는 정보의 저장 및 회수를 합리적인 속도와 정확도로 가능하게 합니다. 특히, iDNAdrive라는 맞춤형 서비스는 실험실 배경이 없는 60명의 자원봉사자가 5,000비트의 텍스트 데이터를 수동으로 인코딩할 수 있도록 하여 이 방법의 접근성을 입증했습니다.
이 새로운 저장 방법은 DNA의 고유한 장점인 장기 안정성과 높은 밀도를 프로그래머블성과 확장성과 결합합니다. 그러나 널리 사용되기 위해서는 여전히 상당한 도전에 직면해 있습니다. 약 40비트/초의 기록 속도는 전통적인 하드 드라이브의 160MB/s 기록 속도에 비해 극히 느리며, 이는 약 3천만 배 느린 것입니다. 그럼에도 불구하고 에피 비트 인코딩 비용은 디 노보 방법보다 10배 낮을 것으로 예상되며, 이는 새로운 DNA를 생성하는 대신 기본 재료만 필요하기 때문입니다.
에피 비트 방법에 대한 긍정적인 반응은 DNA 데이터 저장 분야에서 유망한 경쟁자로 자리 잡게 하며, 이는 점점 더 많은 스타트업들이 DNA 데이터 아카이브와 혁신적인 제품을 구축하기 위해 더 빠른 기록 솔루션을 찾고 있는 가운데 나타나고 있습니다. 예를 들어, Biomemory는 1KB DNA 저장 카드에 대해 1,100달러를 책정했습니다.
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