• Can Duru

Canlı Bakteri ile Veri Depolama Cihazı

Etrafımızdaki teknoloji cihazlar her geçen gün artıyor ve bundan dolayı da hem transfer edilen hem de depolanan veri miktarı artıyor. Eskiden sadece birkaç tane filmi, müziği depoladığımız bu internet ortamında, artık internet hesaplarımızdan oynadığımız oyunlara kadar bütün veriler saklanıyor. Her ne kadar saklanabilen veri miktarları çok yüksek boyutlarda olsa da saklanabilen verilerin de bir sınırı var. Bu sınırdan dolayı, araştırmacılar gelecekte verileri daha tasarruflu bir şekilde saklamak için yöntemler arıyor.

Veri kullanımının artışını gösteren bir grafik
Veri kullanımının artışını gösteren bir grafik

Geçmiş zamandan kalan ve içinde veri depolanan disketler ve CD’ler gibi eskimiş ve modası geçtiği için artık kullanılamayan verileri depolamak için yeni bir yöntem geliştirdiler. Columbia Üniversitesi’nde araştırmalarını sürdüren birtakım bilim insanı, DNA veri depolama teknolojisi alanında bir proje açıkladı. Yayınlanan araştırma raporunda, araştırmacıların canlı bir bakterinin DNA’sına veri kaydedebildikleri ifade ediliyor.

Eski zamanlardan kalan disketler
Eski zamanlardan kalan disketler

DNA veri depolamadaki problemler

İnternetteki verileri bir hücrenin DNA’sına kodlamak araştırmacılar için hiç de kolay olmuyor. Öncelikle dijital verileri DNA içinde depolamak için ikili veri formatını (0’lar ve 1’ler)(tooltip- bilgisayarların veri depolaması için en güvenli yöntem) organik koda dönüştürmek gerekiyor ve bu dönüşüm işlemi için de bir DNA sentezleyiciye ihtiyaç duyuluyor. Bu, DNA’da bulunan dört bazın (adenin, guanin, sitozin ve timin) kombinasyonlarını düzenleyerek yapılıyor.

DNA’nın veri depolamaya izin veren bir zinciri
DNA’nın veri depolamaya izin veren bir zinciri

Ancak verileri DNA sentezleyicisi ile organik koda dönüştürme yönteminde bir takım problemler ortaya çıkabiliyor. Örneğin depolanması gereken veri ne kadar uzun olursa, sentezleyicinin o kadar yanlış yapma payı artıyor ve bundan dolayı büyük verilerin depolanması şu an için çok zor görünüyor.


Araştırmacılar, verileri birkaç parçaya bölerek verileri organik düzene getirip DNA üzerinde depolayabiliyor. Bu zorluğun yanında, DNA’da veri depolanması da büyük bir maliyet gerektiriyor. 1 megabitlik bilgiyi sentezlemek için fiyatlar 3500 dolara kadar çıkabiliyor. Diğer bir sorun ise DNA’nın zamanla bozunması, yani veri depolamanın DNA üzerinde sonsuza kadar duramaması olarak karşımıza çıkıyor.


DNA’da veri depolanmasının faydaları

Araştırmacılar DNA’daki veriler üzerinde deneyler yaptıktan sonra verilerin canlı bir organizmada çok uzun süre boyunca saklanabildiğini keşfetti. Columbia Üniversitesi’nde çalışan araştırmacı Harris Wang liderliğindeki ekip, son iki yılda canlı organizmanın DNA araştırması üzerinde çalıştı. En son duyurulan geliştirmelerinde ekip, 72 bit veriyi canlı bir bakteri hücresine kodlayarak “Merhaba dünya!” kelimesini yazdırabildi.

“Merhaba Dünya!” yazısı
“Merhaba Dünya!” yazısı

DNA depolama gelecekte mümkün mü?

Elbette, sadece “Merhaba Dünya!” yazdırabilmek şu an için sadece bir başlangıç. Araştırmacılar kısa bir süre içerisinde depolanabilen veri miktarının artabileceğini belirtiyor. Columbia Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bu duruma en büyük engellerden birinin DNA’da oluşan mutasyonlar dolayısıyla verilerin zarar görme potansiyeli olduğunu belirtiyor. Kısacası bakteride depolanan verilerin mutasyonlardan sağ kurtulması ve herhangi bir bozulma olmaması için bir çözüm bulmamız gerekiyor.


Yakın bir gelecekte, laboratuvar DNA’larında verilerimizin saklandığı canlı bakteriler görmemiz mümkün olabilir. Ayrıca 10 trilyondan fazla DNA molekülünün tek bir santimetreküp halinde sıkıştırılabildiğini düşünürsek insanlara veri depolaması için de mükemmel bir fırsat sunuyor. Şu anda teorik olarak, bir santimetreküplük canlı bakterinin DNA’sı aynı anda 10 trilyon hesaplama yapabiliyor ve bu sayede 10 terabaytlık şaşırtıcı miktarda veri tutabiliyor. Bugünün bilgisayarları ile kıyasladığımız zaman gerçekten akıl almaz düzeyde olduğunu söyleyebiliriz. Belki teknolojinin daha da ilerlediği yakın bir gelecekte veri depolamak için hard diskler alacağımıza mikro boyutlarda bir bakteri hücresi alabiliriz.

Kaynak: Interesting Engineering

Bu içerik Can Duru tarafından gelecekburada.net için hazırlanmıştır ve basılı veya çevrim içi yayınlarda dağıtımı konusunda hakları elinde tutar. Kaynak göstererek (ve link vererek) paylaşabilirsiniz.