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Un logiciel pour convertir ses données en ADN synthétisé

Publié par Kiergaard sur 28 Octobre 2013, 15:49pm

Catégories : #Sciences-Environnement

Désolé d'avoir l'air provocant et réducteur dans le titre mais c'est ce que revendiquent les chercheurs qui ont développé ce logiciel ! (avec un petit soutien d'un laboratoire aussi ^^)

  • Le logiciel s'appelle DNACloud et toutes les informations relatives à son sujet sont disponibles sur le site officiel, il est même téléchargeable sur le site (je ne le recommande pas n'étant pas stable actuellement et n'étant pas très copain avec les antivirus qui n'ont pas encore assez d'informations à son sujet).
     
  • Ce projet s'inscrit dans la continuité des recherches sur le séquençage de l'ADN qui a conduit à des recherches s'interrogeant sur le potentiel de l'ADN comme support de stockage de données. Après l'enregistrement d'un ouvrage dans de l'ADN synthétisé en 2012, c'est une annonce officielle qui est faite en janvier 2013 : "EMBL-EBI crée un nouveau support de stockage de données: l’ADN" : "Des chercheurs du LEBM-Institut européen de bioinformatique (EMBL-EBI en anglais) ont créé une nouvelle technique pour stocker des données sous forme d’ADN – un support qui résiste pendant des dizaines de milliers d’années. [...]  Lire de l’ADN est assez simple ; le principal obstacle à son utilisation comme support de stockage réside dans son écriture. Deux défis se posent : tout d’abord les méthodes actuelles permettent seulement la synthèse de chaines courtes d’ADN. Ensuite, la lecture et la synthèse d’ADN sont sujettes à erreurs, en particulier quand la même lettre d’ADN est répétée. Les co-auteurs, Nick Goldman et Ewan Birney (directeur adjoint de l’EMBL-EBI), se sont lancés dans la création d’un code permettant de surmonter ces deux problèmes [...] La nouvelle méthode nécessite que l’ADN soit produit à partir d’information digitale [...] “Nous avons téléchargé les fichiers d’internet et les avons utilisés pour synthétiser des centaines de milliers de morceaux d’ADN – le résultat ressemble à un petit flocon de poussière”, explique Emily Leproust d’Agilent. Agilent a envoyé l’échantillon à l’EMBL-EBI, où les chercheurs ont réussi à séquencer l’ADN et à décoder les fichiers sans erreurs [...] Bien qu’il existe de nombreux aspects pratiques à résoudre, la densité et la longévité de l’ADN en font un moyen de stockage intéressant. La prochaine étape pour les chercheurs est de parfaire le système de codage et d’en explorer les aspects pratiques, pour ouvrir la voie à une solution commercialement viable de stockage à base d’ADN"
     
  • Suscitant une certaine émulation dans le milieu scientifique, ces travaux ont conduit 3 chercheurs du Laboratory of Natural Information Processing du Dhirubhai Ambani Institute of Information and Communication Technology en Inde à développer un logiciel permettant l'encodage de fichiers en ADN et le décodage de cet ADN ensuite. Plus précisément l'encodage de données en un fichier "dnac" qui constitue le code de l'ADN qui devra ensuite être transformé en ADN par un laboratoire qui pourra être stocké dans un réfrigérateur et reconstitué ultérieurement (seul le code est nécessaire pour effectuer la reconstitution). Pour le moment, le seul intérêt est de lançer un programme permettant d'encoder des fichiers et d'estimer certaines caractéristiques permettant une transformation ultérieure en ADN synthétisé.
    Le résultat de leurs travaux est disponible dans un article académique intitulé : "DNACloud: A Potential Tool for storing Big Data on DNA" qui actualise certains algorithmes pour l'encodage et le décodage tout en présentant et en discutant les fonctionnalités et l'interface graphique du logiciel.
    Il offre quelques graphiques assez clairs et des estimations des montants en jeu pour transformer certains types de fichiers en ADN synthétisé :
     

 

 

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Même si j'ai un petit doute sur la méthode de calcul du prix qui ne me permet pas d'être approximatif, on peut d'ores et déjà affirmer que le prix de la tasse de café risque de rendre jaloux certains cafetiers (même les parisiens !)... Si j'en crois ce que je lis, la conversion d'une centaine de photographies nécessite pour plus de 500 000 dollars d'ADN synthétisé... (Je peux néanmoins me tromper)... C'est la dessus que les chercheurs vont sans doute essayer de travailler... Il y a néanmoins de l'idée, même si je m'interroge vraiment sur l'endroit où on stockera le "fichier" comportant les séquences d'ADN (ce qui nécessite une place plus importante que la taille des fichiers initiaux pour l'instant), en revanche les fichiers encodés pèsent très peu lourd (étant donné qu'ils fonctionnent sur la base de la compression). [Je me trompe peut être dans l'interprétation de "Memory required DNA Chunks"]

Conclusion de l'étude :
"Considering the current rate of data explosion, DNA storage becomes an absolutely indispensable data storage medium because of its low maintenance cost, high data density, ecofriendliness and durability. However, the technological advancements are rudimentary, since still the cost for sequencing and synthesizing DNA is pretty high. But since the cost is decreasing every day, we expect that the research in encoding and decoding algorithms can avail common man with this technology within next few years. Thus, DNACloud can be considered as a potential tool to convert data files into DNA and vice versa. We are anticipating to enhance the capability of the software to encode large size data by implementing better encoding and decoding techniques and error correction
methods
."

Wait and see... Je conclurais en disant que j'ai l'intuition que la technologie est sans cesse en train de rattraper notre absence totale de contrôle et de mesure sur les précédentes innovations technologiques (nous sommes déjà en train de nous interroger sur le stockage des données qui ont moins de 10 ans...)

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