Se desarrolla un prototipo de sistema de almacenamiento molecular de ADN compuesto por bacterias

Un grupo de investigación de la Universidad de Padua (Italia) ha desarrollado un dispositivo de almacenamiento de información genética localizable y recuperable. El año pasado, el grupo de investigación IDC (International Data Corporation) estimó que para 2025 se producirán más de 160 zettabytes anuales. Dado que todos estos datos deben almacenarse, es necesario encontrar una memoria mucho más densa que la que tenemos ahora.

La opción abordada por este equipo, consiste en explotar la estructura molecular del ADN. Los investigadores saben que el ADN es el almacén natural del molde necesario para hacer seres humanos individuales y lo transmite de una generación a otra y se podría utilizar para almacenar datos. El ADN es capaz de almacenar una enorme densidad de datos: un solo gramo puede contener aproximadamente un zettabyte. Pero todavía no había ningún sistema para organizar los datos en una biblioteca que permita recuperarlos cuando sea necesario.

En esta investigación, se ha diseñado una red nanométrica de bacterias que permite transferir información insertada genéticamente en los plásmidos. Su prototipo de memoria consiste en un área de almacenamiento de datos, un lector de datos y un canal de transferencia de datos que los conecta.

Las bacterias suelen portar información genética en forma de pequeños anillos circulares de ADN bicatenario llamados plásmidos. Estas moléculas son importantes porque a menudo confieren alguna ventaja a la célula huésped, como la resistencia a los antibióticos. Dado que las bacterias pueden transferir plásmidos de una célula a otra gracias al proceso de conjugación, y así compartir información genética, su utilidad puede ser clave para el desarrollo de este dispositivo.

La idea es almacenar datos en plásmidos dentro de células bacterianas atrapadas en una ubicación específica, y para recuperar esta información, los investigadores envían bacterias móviles a este sitio, donde se conjugan con las bacterias atrapadas y capturan los plásmidos que portan dicha información. Finalmente, las bacterias móviles la llevan a un dispositivo que extrae los plásmidos y lee los datos que contienen.


Investigación original: Federico Tavella, et al. Balasubramaniam. 2018. DNA Molecular Storage System: Transferring Digitally Encoded Information through Bacterial Nanonetworks. 1, 1 (January 2018), 21 pages. https://doi.org/0000001.0000001

Foto: Neisseria gonorrhoeae
Fuente: National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health