DNA 에 데이터를 저장하는 신기술

DNA 에 저장된 정보는 일종의 분자 수준의 정보 저장 기술이라고 생각할 수 있습니다. 아주 작은 세포안에도 수십억 염기쌍 이상의 정보 저장이 가능하기 때문에 빠른 속도로 데이터를 DNA 로 저장할 수 있는 기술만 있다면 DNA 에 방대한 양의 정보를 저장할 수 있습니다. 따라서 이전부터 DNA 에 암호화된 데이터를 저장하려는 연구가 있어왔는데 그 속도가 너무 느려 사실상 큰 의미가 없는 기술이었습니다. 그런데 최근 하버드 대학의 연구자들은 기존의 기술보다 1000 배나 빨리 데이터를 DNA 에 저장할 수 있는 기술을 개발했다고 합니다.

하버드 대학의 George M. Church 를 비롯한 연구자들은 Church 본인이 쓴 책 (Regenesis : How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves, 총 5.27 megabit 데이터) 를 이 기술로 DNA 에 옮기는 작업에 성공했습니다. 이들은 이 사본을 700 억 카피나 만드는데 성공했는데 이는 역사상 가장 많이 팔린 책 100 권의 총 3배에 달하는 출판양이라고 할 수 있습니다.

DNA 는 상대적으로 작은 크기에 막대한 데이터를 저장할 수 있는 것은 물론이고 중합효소 연쇄 반응 ( PCR ) 이라는 방법을 이용해 아주 간단하게 대량으로 증폭할 수 있는 특징이 있습니다. 이들에 의하면 1 ㎣ 의 크기에 DNA 면 100 만 기가비트 (gigabit) 의 데이터를 저장할 수 있다고 합니다. 따라서 4 그램 정도의 DNA 면 전세계에서 1년간 생성하는 모든 디지털 데이터를 저장할 수 있다는 것입니다.

(Adenine, Cytosine, Guanine, Thymine 의 네가지 염기로 정보를 저장하는 DNA 는 그자체로 분자 데이터 저장 기술이라고 할 수 있음. CCL 에 따라 복사 허용 저자 표시 저자 Zephyris )

Information Storage in DNA from Wyss Institute on Vimeo.

(소개 동영상)

사실 DNA 는 데이터의 저장이나 읽기 속도가 너무 느리기 때문에 일반적인 HDD 나 SSD 같은 스토리지를 대신할 순 없지만 특수한 용도의 데이터 저장용으로 의미가 있을지 모릅니다. 예를 들어 안정적인 환경에서 DNA 는 오래 보존이 가능하죠. 또 PCR 을 사용하면 쉽게 카피도 가능합니다. 과연 실용성이 있는 기술일지는 두고봐야 알겠지만 아무튼 흥미로운 연구 분야가 아닐 수 없습니다. 이들의 연구는 Science 에 기재되었습니다.

참고

http://hms.harvard.edu/content/writing-book-dna

Journal Reference

: Next-Generation Digital Information Storage in DNA. George M. Church, Yuan Gao, Sriram Kosuri. Science DOI: 10.1126/science.1226355

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