El ADN como disco duro #S02E12

Descubren una técnica para usar una cadena de ADN como si se tratase de un disco duro. ¿Cómo funciona? ¿Es realmente útil?

Fuente

Qué es el ADN

Como ya he explicado en un vídeo anterior ADN son las siglas de ácido desoxirribonucleico. Como comenté, sin necesidad de entrar en detalles muy técnicos, el ADN no es más que un ordenador químico.

Es el ordenador que tenemos en el cuerpo, que le dice a cada una de nuestras células cómo debe comportarse para que nuestro cuerpo funcione.

El ADN como estructura

Lo primero que podemos decir del ADN es que tiene pinta de cadena o de línea.

Si hiciésemos zoom veríamos que en realidad esa cuerda estaría compuesta a su vez de otras dos cuerdas más finitas que forman una espiral.

Si nos acercamos todavía más, vemos que hay como unas pequeñas uniones que se aseguran de que esas dos cuerdas no se separan.

Lo primero cada una de las dos cuerdas. Cada cuerda es una sucesión de ácido fosfórico y desoxirribosa. Es decir, uno sí uno no.

La desoxirribosa, tiene una doble función estructural: forma parte de la estructura exterior, y a su vez engancha los elementos que unen las dos cuerdas: las bases nitrogenadas.

Resumo y repito. Tenemos dos cuerdas hechas de ácido fosfórico y desoxirribosa y se unen entre sí por dos bases nitrogenadas enganchadas a las desoxirribosa.

Toma esta forma de espiral, por la propia forma de las moléculas.

Dónde está la información

Lo importante del ADN como he comentado en muchas ocasiones está en que es capaz de guardar información. ¿Cómo lo hace? A través de las bases nitrogenadas.

La gracia es que esas uniones entre las cuerdas no tienen porqué ser siempre las mismas sino que hay 4 moléculas que encajan:
La adenina, la timina, la citosina y la guanina.

Estas cuatro forman parejas: la timina con la adenina y la guanina con la citosina.

No encajan de otra forma, son como piezas de puzzle.

Además el orden es relevante. Cuando leemos una cadena de ADN, lo que hacemos es partir la cadena por la mitad y leer los elementos. Como sabemos cuál es el complementario no perdemos información.

Por tanto no es lo mismo tener de izquierda a derecha TA que AT, son dos valores distintos. De esta forma a diferencia de nosotros con los ordenadores que usamos un sistema binario de 0 y 1, el ADN usa un sistema en base 2 de valores ATCG.

ADN Fountain

Sabiendo cómo se guarda información en el ADN, podemos intentar entender qué han hecho para guardar algo como una película en una cadena de ADN.

La técnica usada la han llamado ADN Fountain. Esta técnica es en realidad una estrategia. Es decir, lo relevante, aunque al común de los mortales nos parezca ciencia ficción, no es construir la cadena de ADN sintética, sino más bien saber el orden de construcción.

Una estrategia para convertir una secuencia de números binarios es decir ceros y unos, en una cadena de ADN.

Seguramente pensaréis: Tanto rollo para un simple algoritmo de conversión… No es tan sencillo. El problema viene que mientras que nosotro podemos poner secuencias de 0 y 1 como nos dé la gana para formar nuestro archivo, en el ADN no podemos hacerlo así sin más. Por ejemplo, si metemos tres A seguidas, la cadena se rompe.

La solución es crear un algoritmo en el que cada dos valores metidos por nosotros, el tercero sea resultado del azar. Se comprueba que esa secuencia de 3 es compatible y si es así se sigue.

De esa forma siendo consciente que debemos saltarnos algunas lecturas, podemos tener una cadena de ADN estable.

Pros y Contras

Las ventajas son dos y clarísimas:

La primera: el tamaño que ocupa la información es minúsculo. EN una gramo se pueden almacenar exabytes. Puedo imaginarme muy fácilmente a agencias como la CIA, NSA y compañía guardando información en medio así. Parece muy conveniente.

La segunda. La duración del almacenamiento de la información. Una cadena de ADN bien construida y protegida dura muchísimo tiempo. Mucho más de lo que puede durar cualquier sistema magnético u óptico jamás inventado.

Como desventajas:

Es difícil de fabricar. Por mucho que automaticemos, no es un proceso agradecido.

Para leer la información hay que destruir la la cadena de ADN.

Y la lectura es lenta. Es como todo, se podré hacer mucho más rápida si se usa frecuentemente, pero la realidad es que no es comparable con los sistemas electrónicos que manejamos

Un Plus

Para mi este sistema tiene una ventaja adicional. Y es meter a ingenieros, informáticos, matemáticos, etc en el mundo de la medicina.

Creo que esto no es discutible: más ojos, con más perspectivas, es equivalente a más soluciones e ideas. Y con descubrimientos como es del CRISPR-CAS9, estoy convencido de que irá bien.

Oliver Nabani

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