Technologijų demonstravimo centre kauniečių startuolio inovacija – Lietuvos Himno DNR

„Pasaulyje augant informaicjos kiekiams kryptis – duomenų saugojimas DNR molekulėse pirmąkart pasirodė prieš dvidešimtmetį, JAV Silicio slėnio laboratorijose. Nors pirmas duomenų įrašymas truko daugiau nei dešimtmetį, šiandien turimos technologijos leidžia tai padaryti per mažiau nei mėnesį. Įrašymas, beje, apskritai ilgesnis ir sudėtingesnis procesas DNR laikmenos atveju, nei nuskaitymas“, – sako „Genomikos“ vadovas Karolis Paškevičius.

Toks demonstracinis prototipas, parodantis jau dabar didelio susidomėjimo visame pasaulyje sulaukiančio duomenų saugojimo potencialą. Kartu su Silicio slėnio kompanija „Twist Bioscience“ bendradarbiaujantys kūrėjai Kauno mokslo ir technologijų parko inovacijų bendruomenėje dirba sintetinės biologijos, genetikos bei biotechnologijų srityse.

Eksponate rasite metalo kapsulę, kurioje – šalčiu išdžiovinta, plika akimi nematoma DNR molekulė. Mokslininkai skaičiuoja, kad viename grame DNR galima išaugoti iki 455 eksabaitų (daugiau nei 3,8 mln. terabaitų) duomenų, ir, svarbiausia, tokia laimena ilgaamžė ir beveik nepaveikiama aplinkos – duomenys kapsulėje gali išlikti tūkstančius metų.

Skaitmeninio informacijos kūrėjai ieško patikimų ir ilgaamžių būdų saugoti ir ateities kartoms perduoti ištisus duomenų archyvus.  Tokia duomenų įrašymo technologija domisi dideji laimenų gamintojai, pavyzdžiui, „Western Digital“, „Microsoft“ korporacijos. Tendencijos rodo, kad DNR saugyklos netolimoje ateityje pritaikomos įvairioms industrijoms – nuo pramoninių robotų iki kino industrijos.

„Kol kas tai nėra pigiausia duomenų laikymo forma, tačiau drąsiai galime teigti, kad tvariausia. Pirmosios laikmenos 1 megabaito įrašymas kainuoja iki tūkstančio eurų, tačiau kopijos – gerokai pigesnės. Nuskaitymas per dvidešimtmetį atpigo apie 30 tūkst. kartų, todėl matomas didelis progresas. Kalbant apie įrašymą – matome tokių stambių kompanijų kaip „Twist“ ir „Microsoft“ kurios daug dirba prie šios technologijos tobulinimo, dėl to būtų galima spręsti kad netolimoje ateityje šios technologijos kaina mažės, o greitis tik didės“, – sako K. Paškevičius.

Genetiniai tyrimai ir su jais susijusių sveikatos ir biotechnologijų plėtra yra vienas svarbiausių inovacinių krypčių, kurių plėtros poreikį jaučia lietuvių startuolis. „Genomika“, naudoja „Oxford Nanopore“ sekoskaitos technologiją, yra viena iš nedaugelio pasaulio įmonių, gebančių iš DNR grandinės atkurti skaitmeninę informaciją. Tokie metodai yra dažnai pasitelkiami atliekant tyrimus mokslinėse ir diagnostinėse laboratorijose nustatant genetinius susirgimus ir mutacijas. Sekoskaita panaudota ir RNR vakcinų nuo COVID-19 sintezei, pasitelkiant šį metodą atliekami SARS-CoV-2 virusų tyrimai, identifikuojamos naujos mutacijos.

Lietuviai apie tokią duomenų įrašymo technologiją plačiau sužinojo šią liepą, „Genomikos“ komandai inicijavus „Lietuvos Himno DNR“ projektą. Valstybės pažinimo centre saugomo į DNR įrašyto Lietuvos himno apimtis skaitmeniniu MP3 formatu — 661 kilobaitas. Himnas, išsaugotas DNR molekulėje, yra sudarytas iš 39 422 oligonukleotidų, kurių ilgis yra 161 bazių pora.

Idėja įrašyti himno žodžius į DNR molekulę startuolio komandos nariams kilo internetinėje erdvėje susipažinus su „Twist Bioscience“ iniciatyvomis duomenų saugojimo srityje. Kauniečiai susisiekė su Silicio slėnio kompanija ir pasiūlė bendradarbiauti įrašant Lietuvos himną ir supažindinant visuomenę su naujomis galimybėmis. Projektas yra tęstinis: „Himno DNR“ interneto svetainėje bet kuris lankytojas gali įrašyti savo palinkėjimą Lietuvai. Ateinančiais metais, artėjant Valstybės dienai, „Genomika“ visus šiuos palinkėjimus sujungs į dar vieną duomenis saugančią DNR grandinę.