El ADN como sistema de almacenamiento masivo cien por cien fiable

• Hasta ahora se podían codificar pequeñas cantidades, pero con frágil resultado
• El nuevo método permite un almacenamiento masivo y 100% libre de errores 

El ADN como sistema de almacenamiento masivo cien por cien fiable

Investigadores del Laboratorio de Biología Molecular Europeo y el Instituto Bioinformático Europeo (EMBL-BMI) han publicado en la revista científica Nature un artículo en el que explican cómo utilizar las moléculas de ADN como un sistema de almacenamiento de gran capacidad y fiabilidad a largo plazo. En palabras de los propios investigadores, «se podrían guardar todas las películas y programas de televisión que existen en Internet en las moléculas que hay en una taza de té». 

El ADN es un material que contiene las instrucciones genéticas que definen a los seres vivos como las plantas y los animales. A modo de «libro de instrucciones», almacena toda la información necesaria para «construir» un ser vivo, de ahí su vital papel en la reproducción. La información que almacena está guardada en una doble hélice de cuatro bases químicas abreviadas con las letras A, T, G y C; una cadena como ATGCTAGATACCA… contiene unos cuantos bits de información.

Desde hace décadas informáticos e ingenieros han estudiado las posibilidades del ADN como sistema de almacenamiento para guardar información convencional, dado su innegable parecido con el almacenamiento digital informático. Hasta ahora no había habido avances definitivos, dado que tan solo habían podido codificar relativamente poca información y además de forma poco fiable: la propia naturaleza del ADN y la forma en que se reproduce lo hace propenso a errores y difícil de utilizar a gran escala.

Aunque esos errores se suelen auto-corregir y muchas veces no tienen mayor importancia, son parte de las claves de la evolución de la vida: producen mutaciones que hacen mejorar o empeorar los individuos de una especie, transmitiendo esa información a sus herederos. Pero esto no es válido cuando se trata de manejar información como archivos informáticos, textos, imágenes o similares: cualquier pequeño error puede estropear un archivo haciéndolo completamente inútil. De ahí que sea necesaria otra solución.

Los investigadores han utilizado algunas técnicas ya conocidas de corrección de errores y codificación de la información para convertir la información binaria (ceros y unos, base 2) en ternaria (base 3) y de nuevo en binaria para evitar así algunos de los problemas asociados con el almacenamiento en el ADN, como las largas cadenas de dígitos exactamente iguales –que en el ADN son propensas a errores. Además de esto, y para garantizar que la información no se estropeara, «cortaron» la información en pequeños trozos que se solapaban unos con otros, de modo que cada bloque de datos estaba en realidad replicado en cuatro moléculas distintas, lo que hacía más improbable que se estropeara la información.

El resultado de las pruebas fue que consiguieron almacenar 739 KB de información convencional en una molécula de ADN, con una fiabilidad del cien por cien.  La información se preparó en un laboratorio, se secaron las muestras –que tenían aspecto de polvillo– se enviaron en avión de una laboratorio de Alemania a otro del Reino Unido y allí se decodificaron para recuperar los originales: ficheros de texto, imágenes, un MP3 y unas páginas en PDF.

Se ha calculado que la información así almacenada podría perdurar unos 10.000 años más o menos; comparativamente la de los DVD y Blu-ray no llega ni a una década. La densidad de almacenamiento es de unos dos petabytes por gramo, equivalentes a 2.000 terabytes: dos mil veces la capacidad del disco duro de un ordenador casero, más o menos.

Aunque el sistema es fiable, desde el punto de vista práctico las técnicas para realizar la codificación y decodificiación del ADN mediante este sistema son todavía muy caras, de modo que no podemos pensar que los próximos chips que llegarán a las tiendas serán «RAM de ADN» – al menos en un futuro cercano. Pero la idea es en sí misma muy poderosa y permitiría en el futuro almacenar información por unos plazos que no son posibles con otros materiales, lo que a la larga podría tener otros usos interesantes.