تخزين البيانات: لو الهارد ضرب خليك في البكتريا!
كتبت: مها طـه
من أسوأ الحاجات اللي ممكن تحصل لأي حد إن الهارد بتاعه (hard drive) يعطل أو يتحرق. في الحالة دي، إنت كل البيانات (data) بتاعتك راحت في الوباء، وببساطة صعب ترجعها تاني للأسف. في ظل المحاولات المُستمرة من العلماء عشان يخلوا أجهزة الكمبيوتر والإنسان الآلي تبقى أشبه بالكائنات الحية، فالكائنات الحية نفسها قررت تفاجئنا وتبقى هي اللي شبه الكمبيوتر!
تخزين البيانات مع ضمانات الأمان
عشان ندخل في الموضوع مباشرةً، في بحث جديد أثبت وجود طريقة لتخزين البيانات في شكل سطور من الأكواد على البكتريا الحية، مش بس كدة لأ ده كمان لما البكتريا دي تتكاثر فالبيانات هتتنقل منها للجيل التالي وهكذا في شكل معلومات وراثية!
الطريقة الجديدة دي بتسمح بتخزين 100 بايت من البيانات بنجاح في بكتريا الـE.coli اللي بتعيش في القولون، لكن العلماء بيقولوا إنها كمان عندها القدرة على ”تحميل“ بيانات أكتر من كده كمان، طبعًا مش محتاجين نقول قد إيه اللي بيحصل ده ممكن يكون مفيد في أبحاث الأحياء التطورية وفي مجال الأجهزة الصناعية.
التعديل الجيني هو السر!
التعديل الجيني باستخدام تقنية الـ”CRISPR-Cas” هو الطريقة اللي تم بيها إدخال البيانات لأجزاء الـDNA البكتيري، واللي استخدمها الباحثين في جامعة هارفارد عشان يوصلوا لنتيجة البحث ده. البكتريا لما بيهاجمها فيروس معين، بتقطع جزء من الحمض النووي للفيروس وتقوم بإدخاله في الجينيوم الخاص بيها، وده عشان تقدر تميز الفيروس لو حاول يهاجمها تاني.
طبعًا المعلومات اللي بتحتفظ بيها البكتريا في الحمض النووي بتاعها بتورثها كمان للأجيال اللي بعدها، عشان يبقى عندهم نفس المناعة ضد نفس الفيروس، وده شبيه شوية بفكرة الجهاز المناعي في الإنسان، فالبكتريا كمان بتكوّن مناعة ضد الفيروسات اللي ممكن تهاجمها بالشكل ده.
إزاي بقى ممكن يحصل تخزين البيانات على البكتريا؟
الباحثون عملوا الكود الخاص بالتجربة ودخلوه للبكتريا في شكل فيروس، ولما دخلوا الفيروس المزيف ده للبكتريا فهي تعاملت معاه بالشكل الطبيعي، وبكده تبقى البيانات اتنقلت في شكل أكواد للحمض النووي الخاص بالبكتريا، وبقت جزء من البكتريا نفسها.
طبعًا تخزين أي بيانات أو معلومات في الدنيا بيبقى في صورة أكواد، وطبعًا البحث ده مبني على فكرة أبحاث تانية قالت إنه ممكن تخزين البيانات على الحمض النووي، لكن الجديد هنا بقى هو محاولة استغلال الفكرة وتطبيقها جوا خلايا حية باستخدام العمليات الحيوية الطبيعية اللي بتحصل جوا الخلايا دي عشان تقدر تدافع عن نفسها.
”سيث شيبمان“، أستاذ علم الوراثة وكبير الباحثين، قال إن العمل على خلايا حية بيُعتبر تجربة مُختلفة تمامًا ومليانة تحديات، بدل ما يتم تخليق حمض نووي في المعمل و تقطيعه وإدخاله لخلايا حية، في البحث ده استخدموا الطبيعة نفسها بقوانينها عشان توصلهم مباشرةً للجينيوم الخاص بالبكتريا، وبكده تبقى البكتريا حاملة للمعلومات وفي نفس الوقت قادرة تورثها بشكل طبيعي.
البكتريا وهي بتخزن المعلومات أو البيانات بتخزنها بالتتابع يعني بالترتيب، وده اللي بيخلي استرجاعها في أي وقت سهل، وده بيتم عن طريق التحليل الجيني أو ما يُسمى ”التنميط الجيني“.
لكن كمان الطريقة دي ليها عيوب، زي إن مثلًا مش كل البكتريا بتاخد نفس البيانات وبتتخزن فيها بنفس السعة، وده معناه إنه عشان تتنقل كمية من المعلومات فإحنا محتاجين عينة أكبر من البكتريا عشان تقدر تحصل على المعلومات كلها.
وأضاف ”شيبمان“ إن الطريقة دي هتتطور كتير في المستقبل، لدرجة هتخلي بعض خلايا البكتريا تقدر تشيل معلومات توصل لـ3000 بايت، وبكده توضح جدًا فكرة عمل ”هارد من البكتريا“ عشان تتخزن عليه البيانات والمعلومات.
طبعًا البحث ده مُذهل الحقيقة، يعني تخيل كده إنك ممكن تروح تشتري هارد جديد للكمبيوتر كله معمول من البكتريا بتاعت حضرتك! تخيلت كفاية كده 😀
المصادر: sciencealert popularmechanics sciencealert science.sciencemag
