Mitaky dingana lehibe amin'ny fampivoarana a DNA-rafitra fitahirizana mifototra amin'ny angona nomerika.
Digital tahirin-kevitra dia mitombo amin'ny taham-pahavitrihana ankehitriny noho ny fiankinan-dohantsika amin'ny gadget ary mitaky fitahirizana maharitra maharitra izany. Lasa sarotra tsikelikely ny fitahirizana angona satria tsy afaka manome vahaolana ny teknolojia nomerika ankehitriny. Ohatra iray ny hoe betsaka kokoa ny angona nomerika noforonina tao anatin'ny roa taona lasa noho ny tamin'ny tantara rehetra solosaina, raha ny marina dia 2.5 quintillion byte {1 quintillion byte = 2,500,000 Terabytes (TB) = 2,500,000,000 Gigabytes (GB)} ny angon-drakitra noforonina isan'andro eto amin'izao tontolo izao. Tafiditra ao anatin'izany ny angon-drakitra momba ny tranokalan'ny tambajotra sosialy, ny fifampiraharahana amin'ny banky an-tserasera, ny firaketana ny orinasa sy ny fikambanana, ny angona avy amin'ny zanabolana, ny fanaraha-maso, ny fikarohana, ny fampandrosoana sns. Lehibe sy tsy voarafitra io angona io. Noho izany, fanamby lehibe ankehitriny ny fiatrehana ny fitakiana fitahirizana lehibe ho an'ny angon-drakitra sy ny fitomboany, indrindra ho an'ireo fikambanana sy orinasa izay mitaky fitahirizana maharitra maharitra.
Ny safidy azo ampiasaina amin'izao fotoana izao dia ny kapila mafy, kapila optika (CD), tsorakazo fitadidiana, kapila tselatra, ary ny kapila avo kokoa na kapila BluRay optika izay mitahiry angon-drakitra hatramin'ny 10 Terabytes (TB). Ny fitaovana fitahirizana toy izany na dia ampiasaina matetika aza dia manana fatiantoka maro. Voalohany, manana fiainana talantalana ambany ka hatramin'ny antonony izy ireo ary mila tehirizina ao anatin'ny mari-pana sy hamandoana tsara indrindra mba haharitra am-polony taona maro ary noho izany dia mitaky toerana fitehirizana ara-batana manokana. Saika ireo rehetra ireo dia mandany hery be dia be, be dia be ary tsy azo ampiharina ary mety ho simba amin'ny fararano tsotra. Ny sasany amin'izy ireo dia lafo be, matetika no tratran'ny fahadisoana data ary noho izany dia tsy dia matanjaka loatra. Ny safidy iray izay neken'ny fikambanana rehetra dia antsoina hoe cloud computing - fandaharana iray izay ahafahan'ny orinasa iray manakarama mpizara "ivelan'ny" amin'ny fikarakarana ny fitakiana IT sy fitahirizana data rehetra, antsoina hoe "rahona". Ny iray amin'ireo fatiantoka voalohany amin'ny informatika rahona dia ny olana momba ny fiarovana sy ny fiainana manokana ary ny vulnerability amin'ny fanafihan'ny hackers. Misy ihany koa ny olana hafa toy ny fandaniana avo lenta, ny fifehezana voafetra ataon'ny fikambanan'ny ray aman-dreny ary ny fiankinan-doha amin'ny sehatra. Ny informatika rahona dia mbola hita fa safidy tsara ho an'ny fitahirizana maharitra. Na izany aza, toa ny fampahalalam-baovao nomerika avoaka eran'izao tontolo izao dia azo antoka fa mihoatra ny fahafahantsika mitahiry izany ary mbola mila vahaolana matanjaka kokoa hiatrehana ity safo-drano ity ary manome scalability mba hijerena ny filàna fitahirizana ho avy ihany koa.
Afaka manampy amin'ny fitahirizana solosaina ve ny ADN?
ny DNA (Asidra deoxyribonucleic) dia heverina ho fitaovana hafa mampientam-po amin'ny fitahirizana data nomerika. DNA dia ny fitaovana mamokatra tena misy ao amin'ny saika zavamananaina rehetra ary izany no mahaforona ny mombamomba antsika. Na artifisialy na sentetika DNA dia fitaovana mateza azo atao amin'ny fampiasana milina synthesis oligonucleotide azo amidy. Ny tombony voalohany amin'ny ADN dia ny faharetany amin'ny maha-a DNA maharitra 1000 heny noho ny silisiôma (silicon-chip - ny fitaovana ampiasaina amin'ny fanorenana solosaina). Mahagaga fa iray milimetatra toratelo monja DNA afaka mitazona angona quintillion bytes! DNA dia fitaovana ultracompact izay tsy mety simba mihitsy ary azo tehirizina amin'ny toerana mangatsiatsiaka sy maina mandritra ny taonjato an-jatony. Ny hevitra momba ny fampiasana ny ADN ho fitehirizana dia efa nisy hatramin'ny taona 1994. Ny antony lehibe indrindra dia ny fomba mitovy amin'ny fitahirizana ny vaovao ao anaty solosaina sy ao amin'ny vatantsika. DNA – satria samy mitahiry ny drafitry ny vaovao. Ny ordinatera dia mitahiry ny angona rehetra ho 0s sy 1s ary ny ADN dia mitahiry ny angona rehetra momba ny zavamananaina iray amin'ny fampiasana ny fototra efatra - thymine (T), guanine (G), adenine (A) ary cytosine (C). Noho izany, ny ADN dia azo antsoina hoe fitaovana fitahirizana manara-penitra, toy ny ordinatera, raha azo aseho ho 0s (base A sy C) ary 1s (base T sy G) ireo fototra ireo. Henjana sy maharitra ny ADN, ny fisaintsainana tsotra indrindra dia ny hoe ny kaody fototarazontsika - ny drafitry ny fampahalalana rehetra voatahiry ao amin'ny ADN - dia ampitaina amim-pahombiazana amin'ny taranaka iray mankany amin'ny manaraka amin'ny fomba miverimberina. Mazoto mampiasa ADN synthetic avokoa ireo goavam-be rehetra amin'ny rindrambaiko sy hardware mba hitehirizana vola be mba hanatratrarana ny tanjon'izy ireo amin'ny famahana ny tahiry tahiry maharitra. Ny hevitra dia ny hanova ny kaody informatika 0s sy 1s ho lasa kaody ADN (A, C, T, G), ny kaody ADN niova fo avy eo dia ampiasaina hamokarana tady synthetic ADN izay azo apetraka ao anaty tahiry mangatsiaka. Isaky ny ilaina, dia azo esorina ao amin'ny fitahirizana mangatsiaka ny tady ADN ary voadika amin'ny alalan'ny milina fanisana ADN ny mombamomba azy ary adika amin'ny endrika ordinatera binary 1s sy 0s hovakiana ao amin'ny solosaina ny filaharan'ny ADN.
Naseho izany1 fa grama vitsivitsy monja amin'ny ADN dia afaka mitahiry angona quintillion byte ary mitazona azy io tsy tapaka hatramin'ny 2000 taona. Na izany aza, io fahatakarana tsotra io dia niatrika zava-tsarotra sasany. Voalohany, lafo be ary tena miadana ihany koa ny manoratra angona amin'ny ADN, izany hoe ny tena fiovan'ny 0s sy 1s ho amin'ny fototry ny ADN (A, T, C, G). Faharoa, rehefa "voasoratra" ao amin'ny ADN ny angona, dia sarotra ny mitady sy maka rakitra ary mitaky teknika antsoina hoe DNA sequencing - dingana hamaritana ny filaharan'ny fototra ao anatin'ny a DNA molekiola - aorian'izay dia averina amin'ny 0s sy 1s ny data.
Fianarana vao haingana2 avy amin'ny mpahay siansa avy amin'ny Microsoft Research sy ny Oniversiten'i Washington dia nahazo "fidirana kisendrasendra" amin'ny fitahirizana ADN. Tena zava-dehibe ny lafiny "accès random" satria midika izany fa azo afindra na avy amin'ny toerana (amin'ny ankapobeny dia fahatsiarovana) izay toerana rehetra, na aiza na aiza amin'ny filaharana ary azo idirana mivantana. Amin'ny fampiasana an'io teknika fidirana kisendrasendra io, ny rakitra dia azo alaina avy amin'ny fitehirizana ADN amin'ny fomba mifantina raha ampitahaina amin'ny teo aloha, rehefa nitaky ny filaharan'ny filaharana sy ny famaha ny angona ADN iray manontolo ny fakana azy mba hahitana sy hanesorana ireo rakitra vitsivitsy tadiavina. Ny maha-zava-dehibe ny "fidirana kisendrasendra" dia mihamitombo kokoa rehefa mitombo ny habetsaky ny angon-drakitra ary mihabetsaka satria mampihena ny habetsaky ny filaharana tsy maintsy atao. Sambany no naseho tamin'ny ambaratonga lehibe toy izany ny fidirana kisendrasendra. Ny mpikaroka koa dia namolavola algorithm ho an'ny famadihana sy famerenana amin'ny laoniny ny angon-drakitra amin'ny fomba mahomby kokoa miaraka amin'ny fandeferana bebe kokoa amin'ny hadisoan'ny data izay mahatonga ny fizotran'ny filaharana haingana kokoa. Maherin'ny 13 tapitrisa ny oligonucleotides ADN synthetic no nofonosina tamin'ity fanadihadiana ity izay angon-drakitra amin'ny haben'ny 200MB misy rakitra 35 (misy horonan-tsary, feo, sary ary lahatsoratra) manomboka amin'ny 29KB ka hatramin'ny 44MB. Ireo rakitra ireo dia nalaina tsirairay tsy nisy lesoka. Ary koa, ny mpanoratra dia namolavola algorithm vaovao izay matanjaka kokoa sy mahazaka fahadisoana amin'ny fanoratana sy famakiana ny filaharan'ny ADN. Ity fanadihadiana ity dia navoaka tao amin'ny Nature Biotechnology amin'ny fandrosoana lehibe mampiseho rafitra azo ampiasaina sy mivelatra ho an'ny fitehirizana sy famerenana ny ADN.
Ny rafitra fitahirizana ADN dia toa tena manintona tokoa satria manana hakitroky ny angon-drakitra avo lenta, fitoniana avo lenta ary mora tehirizina nefa mazava ho azy fa manana fanamby maro alohan'ny handraisana azy eran-tany. Ny anton-javatra vitsivitsy dia ny famotsorana ny ADN (ny filaharana) ary koa ny synthesis ny ADN. DNA. Ny teknika dia mitaky fahamendrehana bebe kokoa sy fandrakofana midadasika kokoa. Na dia eo aza ny fandrosoana natao teo amin'io faritra io ny tena endrika izay tahirin-kevitra dia ho voatahiry ao amin'ny fotoana maharitra toy ny DNA mbola mivoatra. Nivoady i Microsoft fa hanatsara ny famokarana ADN synthetic ary hamahana ireo fanamby amin'ny famolavolana asa tanteraka DNA rafitra fitahirizana amin'ny taona 2020.
***
Source (s)
1. Erlich Y sy Zielinski D 2017. Ny loharano ADN dia manome rafitra fitahirizana matanjaka sy mahomby. Siansa. 355(6328). https://doi.org/10.1126/science.aaj2038
2. Organick L et al. 2018. Fidirana kisendrasendra amin'ny fitehirizana angon-drakitra ADN midadasika. Nature Biotechnology. 36. https://doi.org/10.1038/nbt.4079
***
