天津大學DNA存儲取得重大突破 可讓信息保存萬年(2)
DNA存儲技術概念圖
DNA存儲高效低耗，但作為一種鏈式生物大分子,，在體外常溫保存時會面臨DNA斷裂降解等風險,，嚴重影響信息存儲的長期可靠性，是亟待解決的關鍵科學問題,。對此,，元英進團隊設計了基于德布萊英圖理論的序列重建算法來解決DNA斷裂等問題,。該算法結合貪婪路徑搜索和循環(huán)冗余校驗碼來實現斷裂DNA片段的高效從頭組裝，從原理上支持了DNA存儲的長期可靠性,。
結合該序列重建算法（內碼）與噴泉碼算法（外碼）,，團隊設計編碼了6.8MB敦煌壁畫，合成了承載圖片信息的DNA片段21萬條,。為數據的長期可靠性,，團隊制備了一個沒有任何特殊保護的DNA水溶液樣本，并在70℃下加速樣本斷裂,、降解長達十周,。處理后的DNA片段80%以上都發(fā)生了斷裂錯誤，依靠設計的序列重建算法依然可以準確組裝并解碼96.4%以上的片段,，再通過噴泉碼解決少量片段丟失的問題,，原始的敦煌壁畫圖片依然能夠完美恢復。根據理論推算,，這種程度的高溫破壞相當于實驗室常溫25℃一千年或者9.4℃長達兩萬年的自然保存,。
這是繼基于人工合成染色體的酵母體內信息存儲模式取得突破后，天津大學合成生物學團隊在DNA信息體外存儲模式上取得的又一重要突破,。
(責任編輯：王藝萌)
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