El ADN, un soporte pr¨¢ctico y libre de errores para almacenar informaci¨®n

EL ADN es un soporte muy eficaz de almacenamiento de informaci¨®n, ocupa poco espacio, es robusto y no necesita fuente energ¨ªa para su conservaci¨®n durante miles de a?os. No es de extra?ar, por tanto, que se haya pensado en este material gen¨¦tico como una alternativa a los soportes electr¨®nicos de almacenamiento de datos al uso. Pero a la hora de llevar la idea a la pr¨¢ctica, surgen inconvenientes serios porque si leer el ADN no plantea ya problema alguno y es cada vez m¨¢s barato, escribir en ADN, hacer el sistema resistente a errores y darle gran capacidad de almacenamiento de datos es todo un reto. Un equipo de investigadores del Laboratorio Europeo de Biolog¨ªa Molecular (EMBL), en Heidelberg (Alemania) ha desarrollado una estrategia basada en la s¨ªntesis de ADN con la que aseguran que se superan estos inconvenientes y, para demostrar su soluci¨®n en la pr¨¢ctica, han almacenado en ADN sint¨¦tico 26 segundos (en el formato MP3) del famoso discurso de Martin Luther King Yo tengo un sue?o, una fotograf¨ªa de resoluci¨®n media, el hist¨®rico art¨ªculo cient¨ªfico de Crick y Watson sobre la estructura del ADN y todos (154) los sonetos de Shakespeare. Nick Goldman y sus colegas lo explican en la revista Nature.

El primer problema que los investigadores se plantearon es que, con los m¨¦todos actuales, s¨®lo es posible fabricar peque?os fragmentos ADN si se quiere obtener un dise?o muy espec¨ªfico del mismo. El segundo es que, tanto la escritura como la lectura del ADN son muy propensas a los errores, especialmente en los fragmentos en que se repite la misma letra. Conviene recordar que el ADN contiene por cuatro letras qu¨ªmicas, que son bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Con ellas est¨¢n escritos los genes.

¡°Sab¨ªamos que necesit¨¢bamos hacer un c¨®digo utilizando s¨®lo fragmentos cortos de ADN y hacerlo de manera que fuera imposible que aparecieran dos letras consecutivas¡±, explica Goldman. ¡°As¨ª que pensamos: rompamos el c¨®digo en muchos fragmentos que se solapen en ambas direcciones, con informaci¨®n a?adida mostrando d¨®nde va situado cada fragmento en el c¨®digo completo y evitando las repeticiones¡±. Al generar cuatro copias de cada peque?o segmento de material gen¨¦tico sint¨¦tico, habr¨ªa de producirse el mismo error en los cuatro para que fallase el sistema, lo que ser¨ªa muy raro.

En sus experimentos, los investigadores, en colaboraci¨®n con la empresa californiana Agilent Technologies, seleccionaron la informaci¨®n (el discurso, el art¨ªculo, la foto, etc¨¦tera) y con ella sintetizaron cientos de fragmentos de ADN (no hay que olvidar que son secuencias de letras qu¨ªmicas). Esta parte del trabajo se hizo en California con los datos recibidos de Alemania. ¡°El resultado es como una mota de polvo¡±, dice Emyly Leproust, de Agilent, en un comunicado del EMBL. Desde all¨ª se envi¨® la muestra al laboratorio de Heidelberg, donde los cient¨ªficos lograron decodificarla entera y sin errores.

¡°Hemos creado un c¨®digo tolerante a fallos utilizando un soporte molecular que sabemos que dura, en las condiciones adecuadas, 10.000 a?os y posiblemente m¨¢s¡±, se?ala Goldman. ¡°En tanto que alguien conozca el c¨®digo ser¨¢ capaz de leerlo y recuperar la informaci¨®n, siempre y cuando tenga una m¨¢quina de lectura del ADN¡±. La fiabilidad en la reproducci¨®n de los datos es del 100%.

Una gran ventaja clave de esta estrategia es que, a diferencia de otros m¨¦todos explorados, permite el almacenamiento de datos a gran escala, destacan los cient¨ªficos en su art¨ªculo en Nature. Adem¨¢s, al ritmo actual de abaratamiento del proceso de s¨ªntesis de ADN, los investigadores europeos creen que esta tecnolog¨ªa podr¨ªa estar disponible en el plazo de una d¨¦cada. De momento, quieren refinar su c¨®digo y explorar aspectos pr¨¢cticos de cara a su futura comercializaci¨®n.

Los expertos del EMBL afirman que con su m¨¦todo se podr¨ªa almacenar al menos cien millones de horas de v¨ªdeo de alta resoluci¨®n en una taza de ADN, por lo que, para ellos, el material gen¨¦tico es una alternativa atractiva como soporte de almacenamiento de informaci¨®n. Recuerdan que los discos duros son caros y requieren suministro el¨¦ctrico para funcionar mientras que otros soportes, como las cintas magn¨¦ticas se degradan en una d¨¦cada.