Ya se puede almacenar datos en cadenas de ADN artificiales

Nuestros sistemas de almacenamiento son cada vez más pequeños, pero el récord en ese sentido lo sigue teniendo el ADN. Sus cadenas de polímeros contienen toda la información necesaria para la vida repartida en un espacio mínimo. Un equipo de investigadores acaba de dar un paso importante para desarrollar un sistema de almacenamiento similar, pero basado en ADN artificial.

No es la primera vez que logran crear ADN sintético. Lo que ha conseguido un equipo de científicos del Instituto Charles Sadron de Estrasburgo y de la Universidad de Marsella es codificar información digital en una cadena sintética de moléculas conocidas como monómeros. Utilizando tres tipos de estas piezas básicas, los investigadores han logrado codificar un mensaje en código binario.

El mensaje se ha codificado a mano, pero no sería complicado crear un dispositivo capaz de grabar la información de manera automática. Las moléculas utilizadas son lo bastante estables como para contener el mensaje durante años.

Para leer la información grabada en este ADN artificial solo hace falta secuenciarlo mediante, por ejemplo, un espectrómetro de masas. Los creadores de la técnica esperan poder almacenar kilobytes o incluso Megabytes de datos en unos pocos años. Todavía es pronto para hablar de algo como un disco duro de ADN, pero la técnica tiene algunas aplicaciones interesantes. Una de ellas es crear un sistema de autenticación similar a los códigos de barras pero imposible de falsificar sin un laboratorio avanzado de bioquímica. [Nature Communications vía Science Daily]

Tomado de:

Gizmodo

El ADN borra su "disco duro" en cada generación

Los genes están regulados por la epigenética, que indica cómo deben leerse. Ahora han descubierto cómo se borran algunas de estas instrucciones para originar nuevas células en el embrión.

No hay dos personas que saquen las mismas conclusiones al leer un mismo libro. Aunque las palabras sean objetivamente las mismas, cada una interpreta esas frases de acuerdo con sus recuerdos y su forma de pensar. Pues con los genes pasa algo parecido. Y es que, aunque casi todas las células de una persona compartan las mismas instrucciones genéticas, hay una enorme variedad de tipos celulares (desde las células musculares a las células del hígado) que se diferencian precisamente en el modo de leer las secuencias de los genes.

En realidad, en vez de recuerdos y opiniones, las células leen una cosa u otra en función de la epigenética, un conjunto de etiquetas del ADN y de mecanismos de regulación que encienden y apagan genes. Así por ejemplo, las células del riñón no leen la información necesaria para las células de los huesos. Esto es especialmente importante y complejo durante el desarrollo embrionario, un proceso en el que se pasa de una célula (el zigoto), que está «poco regulada», a un organismo compuesto por muchos tipos celulares y por ello mucho más jerarquizado y regulado. Este martes, un grupo de investigadores de laUniversidad de Cambridge ha dado un paso más en la comprensión de este proceso, al haber descrito con exactitud cómo en un momento dado algunas células del embrión se resetean y pierden sus marcas epigenéticas. El estudio, publicado en la revista «Cell», describe cómo se reprograman las células germinales primordiales del embrión, que son aquellas que en adulto permitirán generar espermatozoides y óvulos, y además sugiere que algunas zonas del ADN no se resetean para evitar que algunas secuencias dañen al organismo y produzcan enfermedades.

«La información epigenética es importante para regular los genes, pero cualquier metilación incorrecta (este es uno de los mecanismos de control) puede ser perjudicial si pasa a la descendencia. Por eso, la información debe ser reseteada en cada generación antes de que se desarrolle el zigoto. Es como borrar el disco duro antes de añadir nuevos datos», ha explicado Azim Surani, uno de los participantes en el estudio.

En este sentido, los investigadores creen que las células germinales primordiales (las que luego originan los gametos en los adultos) son reprogramadas entre las semanas dos y nueve del desarrollo embrionario. Según han descrito, durante ese proceso una red de genes actúa para resetear los patrones de metilación del ADN. Esto es importante, porque permite entender cómo funciona un proceso crucial en la regulación de los genes y por lo tanto en el funcionamiento de las células.

El ADN olvida

Esto se sabía desde hace tiempo, pero ahora se ha propuesto un mecanismo que podría permitir entender el panorama global. Así,cuando se produce la fecundación, la célula resulsante sufre unreseteo de su epigenoma y adquiere la capacidad de convertirse en cualquier otra célula. A medida que se desarrolla, «el desarrollo es por definición epigenética», tal como se afirma en este artículo de revisiónsobre el tema, las células van diferenciándose y adquiriendo su propio código epigenético. Pero a partir de un momento dado, algunas de ellas se vuelven a resetear para en el futuro permitir que el nuevo individuo produzca espermatozoides y óvulos. Y todo ello tratando de silenciar algunos genes que podrían ser perjudiciales.

Esposas para evitar peligros

Pero ahora, los investigadores han encontrado que el cinco por ciento del ADN de las células primordiales no se reseteaba y que permanecían con sus esposas epigenéticas, como si fuera importante que pasaran de una generación a otra sin sufrir cambios: «Nuestro estudio nos ha dado una fuente de regiones candidatas donde la información epigenética no solo se pasa a la siguiente generación, sino también a las siguientes», ha explicado Walfred Tang, el director de la investigación. Curiosamente, al analizarlas, encontraron que estas secuencias de ADN estaban asociadas a importantes genes neuronales y a fenómenos como la esquizofrenia, los desórdenes metabólicos y la obesidad.

Los investigadores sospechan que si una pequeña parte de los genes de las células germinales primordiales no sufren su reseteo epigenético es por algún motivo. Opinan que quizás ocurra porque estén silenciando a secuencias de ADN que al liberarse de sus esposas podrían tener efectos negativos sobre el organismo.

ADN basura

De hecho, después de secuenciar el genoma y analizar sus metilaciones en embriones humanos, los investigadores encontraron que una buena parte de estas regiones que no se resetean se corresponden con el ADN más misterioso: se le suele llamar ADN basura o estructural, y proviene del ataque de virus que en el pasado infectaron al ser humano y que consiguieron introducir sus genes en nuestro genoma.

Este mal llamado ADN basura comprende la mitad de todo el genoma humano y tiene un importante papel en la epigenética y en el patrón de regulación de los genes. Puede actuar como un motor de la evolución y tener efectos beneficiosos (algunos de los genes que activan el desarrollo de la placenta provienen de invasores microbianos), pero también negativos, ya que este ADN basura puede interferir en el funcionamiento de los genes. Por ello mismo, resulta crucial seguir investigándolo.

Fuente:

ABC

ADN: el disco duro del futuro

 
Un cromosoma humano. | Science Photo Library

El ADN podría convertirse en la materia prima de los discos duros del futuro. Un grupo de investigadores del Instituto Europeo de Bioinformática -perteneciente al Laboratorio Europeo de Biología Molecular- ha creado una forma económicamente viable para almacenar enormes cantidades de información informática en moléculas de ADN.

Menos de un solo gramo de ADN ha servido a los científicos para codificar los 154 sonetos de William Shakespeare, 26 segundos en formato mp3 del discurso de Martin Luther King en 1963 que hizo universal la frase "Yo tengo un sueño" (I have a dream, en el original), una fotografía en jpg, un pdf con la investigación en la que Watson y Crick describieron la doble hélice de ADN y por la que obtuvieron el Premio Nobel y el código utilizado por los investigadores para crear un lenguaje legible por cualquier genetista con las cuatro letras del código genético. Casi 800.000 bytes almacenados en una molécula de ADN fabricado en un laboratorio y más pequeña que una mota de polvo.

Pero el potencial de esta tecnología es muchísimo mayor. Los investigadores estiman que en un espacio menor que una tacita de café podrían almacenarse más de 100 millones de horas de vídeo en alta deficinión. El material genético que nos hace lo que somos a todos los seres vivos podría convertirse pronto en el mayor disco duro del mundo.

"El problema del amacenamiento es cada vez mayor en el campo de la Biología, en el que se generan cada vez más y más datos que necesitamos guardar y hacerlo consume espacio y energía", explica a ELMUNDO.es Luis Serrano, director del Centro de Regulación Genómica de Barcelona. "Si han encontrado una manera de solventarlo con ADN será una gran noticia", dice.

Denso, pequeño y ligero

"El ADN es muy denso, pequeño, ligero y no necesita ningún aporte de energía, así que es fácil de transportar y de almacenar", explicó el martes el autor principal, Nick Goldman, en una teleconferencia con medios de información internacionales.

El trabajo, publicado hoy en la revista 'Nature', precisó de la creación de un lenguaje que permitiese codificar información en el ADN evitando los errores que suelen producirse en la síntesis y en la lectura de material genético cuando coincide dos veces seguidas la misma letra del código. Una vez logrado y codificada la información deseada, había que fabricar en un laboratorio la molécula de ADN.

Para ello, los investigadores contaron con el trabajo de la empresa californiana Agilent, una de las más punteras del mundo en técnicas genómicas. "Nos enviaron la información por correo electrónico y con ella sintetizamos cientos de miles de pedazos de ADN. El resultado es como una mota de polvo", dijo Emily Leproust, de Agilent y coautora de la investigación.

"Nuestro trabajo demuestra que cualquier cosa que queramos almacenar, la podemos almacenar en ADN", dijo Goldman. "Y la técnica está madura para usarse en archivos que no se consultan muy a menudo, como los de grandes corporaciones o incluso Gobiernos".

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El Mundo Ciencia 

Volver al Futuro: El almacenamiento masivo del mañana volverá a ser la cinta magnética (casetes)

(CC) Scott Beale

Puede ser que en el mundo de la música las cintas magnéticas hayan quedado en ese despreciable limbo entre el vinilo y lo digital. Sin embargo en el de los computadores se pronostica que volverán a lo grande, pues investigadores de Fuji Film en Japón y de IBM en Suiza están construyendo prototipos de casete de sólo 10 centímetros por lado capaces de almacenar 35 terabytes de información.

Para lograrlo, los científicos recubrieron la cinta magnética con partículas de ferrita de bario, y ya estiman que el debut de esta tecnología será el 2024 cuando esté completamente operativo el radiotelescopio SKA (Square Kilometre Array), el que será el más grande de mundo donde más de 3.000 antenas cubrirán un kilómetro cuadrado y generarán un petabyte diario de información.

Si bien puede sonar como solución obvia usar simplemente discos duros, el problema radica en que los data centers con sus arreglos de discos duros usan hasta 200 veces mas energía en contraste a la que gastaría una librería de cintas magnéticas con una capacidad similar.

Esto es porque los discos duros necesitan mantenerse siempre encendidos en caso de requerir alguna información, sin embargo las cintas sólo ocupan energía al leerlas o grabar en ellas. Respecto a la lentitud de las cintas, los investigadores de IBM aseguran que su Sistema de Archivo de Cinta Lineal (LTFS) lograría acelerar el proceso de lectura al nivel de un disco duro.

Finalmente, los científicos de IBM aseguran que los discos duros no serán capaces de sostener las crecientes necesidades de una mayor capacidad de almacenamiento, manteniendo o bajando el costo y el consumo de energía, lo que significa que, en el fondo, el futuro vuelve a estar en los casetes.

Link: Cassette tapes are the future of big data storage (New Scientist)

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FayerWayer

Las 5 mejores aplicaciones para recuperar archivos borrados de una tarjeta de memoria, pendrive o disco duro

Son muchas las ocasiones en las que tenemos información importante almacenada en una tarjeta de memoria, un pendrive USB o un disco duro y por problemas técnicos o por que nos vemos forzados a borrarlas, nos encontramos en la difícil situación de tener que recuperar los archivos eliminados.

En futuros artículos veremos con mas detalle el proceso por el que se guarda la información en estos soportes, pero por ahora lo que nos interesa es tener un par de ideas claras. Por un lado que después de borrar un archivo o de formatear un disco duro, tarjeta de memoria... los datos siguen ahí. Por otro lado es muy importante saber esto por si nos encontramos en la situación contraria. Hemos vendido un PC o una cámara de fotos que ya no queremos usar y hemos dado junto con ella las memorias donde almacenábamos las cosas.

Todo esto lo tocaremos con mas profundidad mas adelante pero ahora vamos a centrarnos en como salvar la situación cuando tenemos que recuperar archivos borrados. Para ello he recopilado varios programas gratuitos o muy baratos con los que llevar a cabo esta tarea.

Lea el artìculo completo en:

Cómo recuperar archivos

Usando ADN como disco duro

Los investigadores, del departamento de Bioingeniería de la Universidad de Stanford buscaban, desde hace tres años, almacenar información digital en sistemas biológicos y finalmente lo consiguieron. Jerome Bonnet y sus colegas han logrado desarrollar un sistema para codificar, almacenar y borrar datos digitales en el material genético de células vivas. El invento, al que han denominado con las siglas RAD, se ha dado a conocer en la revista Proceedings of the National Academy of Science.

Los bits biológicos son dos segmentos de la bacteria E. Coli. Tal y como explicó Pakpoom Subsoontorn, otro de los investigadores:

En esencia, si la sección de ADN apunta en una dirección es un cero, y si apunta en la otra, es un uno.

Esta técnica podría ser una herramienta útil para estudiar el cáncer, el envejecimiento o el desarrollo de los organismos. Por ejemplo, el dispositivo permitiría contar cuántas veces se divide una célula, y averiguar así cuándo exactamente se tornan cancerígenas.

Vía | Vanguardia

Fuente:

Xakata Ciencia

Tendencias: Las listas de útiles escolares contienen cada vez más gadgets

La presente nota es un alarmante llamado de atención a los maestros y sistemas educativos de todo el mundo. Querámoslo o no las últimas tecnologías, que crean las grandes multinacionales, llegaron para quedarse. Prueba de ello son los siguientes gadgets que se venden como pan caliente ante la llegada de las clases escolares (en el hemisferio norte).

¿Estarán preparados los sistemas educativos del mundo para ofrecer internet de banda ancha vía wifi? ¿podrán reciclarse todos los maestros del planeta para adaptase a las nuevas tecnologías? ¿cuáles serán los nuevas competencias a lograr a los alumnos en plena época de la sobreinformación y de los trabajos googlizados (cortar y pegar)?

Y, sobre todo, ¿a qué tipo de nueva sociedad nos conducirán todos estos cambios?

Imagen: Fastcompany.com

En mi generación se consideraba una afrenta el pedir una calculadora en la lista de útiles. Más allá de eso, mis profesores jamás le permitieron a nadie sacar una en clase, aunque muchos vivales usaban su reloj Casio para hacer multiplicaciones. Luego, poco a poco, artículos como ese se empezaron a volver compras comunes en el regreso al colegio.

En estos días, llenos de laptops, netbooks, tablets y celulares, no es extraño que esos artículos tengan una alta demanda entre los estudiantes de todos los niveles. Ya sea porque algunas escuelas solicitan su compra o porque los alumnos saben que sus tareas se harán mucho más fáciles con una tablet que con un cuaderno y un libro editado en 1976, los gadgets son cada vez más solicitados cuando el regreso a las aulas está en ciernes.

Mercado Libre, el sitio de compra, venta y subasta en línea, ha recopilado una lista de gadgets cuya demanda aumenta al terminarse las vacaciones en el hemisferio norte.

1. iPad
2. Laptop
3. Netbook
4. Tablets
5. Discos duros externos
6. Computadoras
7. Memorias USB
8. Impresoras

Por supuesto, las impresoras están en el último lugar, dado que cada vez es menos frecuente que las tareas no se entreguen por correo electrónico. Las computadoras de escritorio también van a la baja. Y es curioso que se separe a las iPad del resto de las tablets.

¿Quién de ustedes va de regreso a clases, particularmente en México que están cada vez más cerca? ¿Cuál es el gadget definitivo que necesitan para cuando vuelvan?

¿En 20 años se podrá hacer ‘backup’ del cerebro en un disco duro?

¿Se podrá almacenar nuestros pensamientos como información? ¿y también se podrán transferir las emociones a los discos duros? ¿podremos apropiarnos de los pensamientos de otros seres humanos y conectarlos a nuestros cerebros vía USB o Bluetooht? ¿Podremos aumentar nuestra memoria cerebral en más y más gigas que estarían a la venta para upgrades? ¿Desaparecerán las escuelas y universidades por que todo conocimiento será rápidamente transferible a los discos duros de nuestras mentes?

Un tema que roza la ciencia ficción. Lea:

El inventor y futurista está convencido de que la memoria de las personas podrá almacenarse. Foto: Photo by Michael Lutch (Kurzweil Technologies).

El premiado inventor estadounidense Raymond Kurzweil predijo en un congreso en Austria que las copias de respaldo del cerebro humano –toda la memoria de una persona– ya podrían ser técnicamente posibles, y que en menos de 2 décadas serán una realidad. “Creo que en los próximos 20 años tendremos miles de nanobots (robots microscópicos, de millonésimas de milímetro) en nuestra sangre que le darán salud a nuestro cuerpo, mejorarán nuestro rendimiento e incluso serán capaces de hacer copias de respaldo del contenido de nuestro cerebro, tal como hoy se hacen de los archivos de un computador”, dijo Kurzwell según un reporte del diario Daily Mail.

“Esto significa que las personas podrían copiar en un disco cada pensamiento, cada experiencia, todo lo que nos hace individuos”, agregó.

Estas predicciones no tendrían mayor peso si provinieran de un charlatán, pero Kurzweil, de 62 años, es un reconocido futurista que ha divisado avances con mucha anticipación y ha ganado numerosos premios como científico e inventor de tecnologías, y ha sido pionero en algunas de las que hoy son comunes.

Por ejemplo, cuando creó en 1974 su empresa Kurzweil Computer Products, el objetivo era enseñar a los computadores a reconocer caracteres impresos, y pronto dio los primeros pasos hacia la tecnología de reconocimiento óptico de caracteres, OCR, disponible hoy en todos los escáneres.

Tiempo después, trató de que los textos digitalizados y reconocidos por OCR fueran leídos en voz alta para las personas ciegas, y allí nació el sintetizador de texto a voz (‘voice to speech’), que hoy está presente en todos los computadores y son una herramienta imprescindible para los discapacitados.

A finales de los años 80 apuntó al proceso inverso: que la voz pudiera ser convertida en texto, y desarrolló el primer sistema de reconocimiento de voz, que hoy todavía se utiliza en el 10% de los hospitales de Estados Unidos, y que dio origen a aplicaciones tan populares como Dragon NaturallySpeaking, disponibles también en español.

Fuente:

Enter.co