{"id":5109,"date":"2019-01-11T13:19:24","date_gmt":"2019-01-11T13:19:24","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.kolabtree.com\/?p=5109"},"modified":"2020-03-06T07:41:19","modified_gmt":"2020-03-06T07:41:19","slug":"the-rise-of-dna-data-storage","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.kolabtree.com\/blog\/it\/the-rise-of-dna-data-storage\/","title":{"rendered":"L'ascesa dell'archiviazione dei dati del DNA"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_45_1 counter-flat ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\">Indice dei contenuti<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" area-label=\"ez-toc-toggle-icon-1\"><label for=\"item-69f19e11429b7\" aria-label=\"Table of Content\"><span style=\"display: flex;align-items: center;width: 35px;height: 30px;justify-content: center;direction:ltr;\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewbox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewbox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseprofile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/label><input  type=\"checkbox\" id=\"item-69f19e11429b7\"><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1' ><li class='ez-toc-page-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/blog\/it\/the-rise-of-dna-data-storage\/#DNA_as_a_data_storage_tool_Pros\" title=\"Il DNA come strumento di archiviazione dei dati: Pro\">Il DNA come strumento di archiviazione dei dati: Pro<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/blog\/it\/the-rise-of-dna-data-storage\/#Converting_digital_data_to_biological_data\" title=\"Conversione di dati digitali in dati biologici\">Conversione di dati digitali in dati biologici<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/blog\/it\/the-rise-of-dna-data-storage\/#DNA_as_a_data_storage_tool_Current_hurdles\" title=\"Il DNA come strumento di archiviazione dei dati: Ostacoli attuali\">Il DNA come strumento di archiviazione dei dati: Ostacoli attuali<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<p><em>Assumere un\u00a0<a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/dna-sequencing-data-analysis?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">analista freelance di dati di sequenziamento del DNA<\/a> pu\u00f2 essere una soluzione conveniente se avete bisogno di consultare un esperto qualificato, su richiesta.<\/p>\n<p>Con l'archiviazione dei dati sul DNA che presto diventer\u00e0 una realt\u00e0, ci sar\u00e0 un giorno in cui scaricheremo e memorizzeremo file sulle informazioni genetiche? Quali sono le sfide e le opportunit\u00e0? <a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/maya-raghunandan--ph-d\/\">Maya Raghunandan<\/a>, dottorato in <a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/biochemistry?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Biochimica<\/a> e <a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/molecular-biology?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Biologia molecolare<\/a> e <a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/?utm_source=Blog_DNAstorage\">Kolabtree<\/a> scienziato freelance, fornisce una panoramica.\u00a0<\/em><\/p>\n<p>Ogni giorno usiamo la tecnologia digitale. Scattiamo foto, chattiamo, scarichiamo documenti, guardiamo un video e cos\u00ec via. Una pletora di informazioni \u00e8 accessibile a portata di mano grazie ai dati memorizzati digitalmente; come array di 0 e 1 su numerosi hard disk con chip in silicone e nastri magnetici. L'esplosione di dati in corso sta gi\u00e0 spingendo i limiti delle capacit\u00e0 di memorizzazione e si prevede che superer\u00e0 l'infrastruttura disponibile. <a href=\"https:\/\/www.wired.com\/story\/the-rise-of-dna-data-storage\/\">Entro il 2040<\/a>Il diluvio di dati pu\u00f2 richiedere 10-100 volte pi\u00f9 silicio per microchip di quello che \u00e8 disponibile. Questo problema ha portato i ricercatori di tutto il mondo a trovare una svolta nei mezzi alternativi di archiviazione dei dati.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"DNA_as_a_data_storage_tool_Pros\"><\/span>Il DNA come strumento di archiviazione dei dati: Pro<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Fortunatamente, madre natura ci fornisce una soluzione sotto forma di informazioni genetiche che codificano il DNA. Questa idea ha guadagnato trazione nel 2012, quando i ricercatori di <a href=\"http:\/\/www.extremetech.com\/extreme\/134672-harvard-cracks-dna-storage-crams-700-terabytes-of-data-into-a-single-gram\">Harvard<\/a> ha codificato un libro di 52.000 parole in migliaia di filamenti di DNA. Successivamente, molti altri ricercatori hanno convalidato e ulteriormente avanzato l'approccio utilizzato per scrivere dati digitali sul DNA e recuperarli. Alcuni esempi importanti includono i ricercatori di <a href=\"https:\/\/motherboard.vice.com\/en_us\/article\/pgwd9z\/dna-data-storage-columbia-university\">Universit\u00e0 di Columbia<\/a>, <a href=\"https:\/\/csl.illinois.edu\/news\/illinois-receives-15-million-lower-cost-improve-viability-dna-data-storage\">Universit\u00e0 dell'Illinois a Urbana-Champaign<\/a>, <a href=\"https:\/\/news.cs.washington.edu\/2018\/02\/19\/uw-and-microsoft-researchers-achieve-random-access-in-large-scale-dna-data-storage\/\">Universit\u00e0 di Washington<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.ebi.ac.uk\/about\/news\/press-releases\/DNA-storage\">Istituto Europeo di Bioinformatica<\/a> e <a href=\"https:\/\/www.ethz.ch\/en\/news-and-events\/eth-news\/news\/2015\/02\/data-storage-for-eternity.html\">ETH Zurigo<\/a>. In 2017, the US government announced potential interest in DNA storage <a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/blog\/it\/ensuring-reproducibility-in-ai-driven-research-how-freelance-experts-can-help-in-biotech-and-healthcare\/\">ricerca<\/a>, as a part of its national security research branch activities. Many tech giants, including <a href=\"https:\/\/www.microsoft.com\/en-us\/research\/publication\/random-access-in-large-scale-dna-data-storage\/\">Microsoft<\/a>, stanno mostrando un vivo interesse nel perseguire il DNA come futura banca dati.  Infatti, <a href=\"https:\/\/www.onmsft.com\/news\/microsoft-research-university-washington-set-dna-data-storage-record\">Microsoft e Universit\u00e0 di Washington<\/a> hanno collaborato per memorizzare \"35 file distinti (oltre 200 MB di dati), in pi\u00f9 di 13 milioni di oligonucleotidi di DNA\" che \u00e8 stato recuperato senza errori. Mentre la crisi dell'archiviazione dei dati incombe su di noi, il DNA pu\u00f2 offrire un'alternativa biologica per molte ragioni.<\/p>\n<ul>\n<li>Il DNA \u00e8 molto stabile e pu\u00f2 durare stabilmente per 100 anni<\/li>\n<li>\u00c8 molto compatto e richiede molto meno spazio di stoccaggio<\/li>\n<li>\u00c8 facile da replicare e creare back up<\/li>\n<li>Non diventer\u00e0 obsoleto come tecnologia<\/li>\n<li>Ha una densit\u00e0 di immagazzinamento di informazioni che supera qualsiasi altra tecnologia. <a href=\"http:\/\/www.extremetech.com\/extreme\/134672-harvard-cracks-dna-storage-crams-700-terabytes-of-data-into-a-single-gram\">1 grammo<\/a> di DNA pu\u00f2 immagazzinare 700 terabyte di dati.\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nature.com\/news\/how-dna-could-store-all-the-world-s-data-1.20496\">Alcuni chilogrammi di DNA<\/a> pu\u00f2 immagazzinare la maggior parte del mondo in questo momento.<\/li>\n<\/ul>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Converting_digital_data_to_biological_data\"><\/span>Conversione di dati digitali in dati biologici<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Teoricamente, la base della memorizzazione delle informazioni nel DNA \u00e8 fondamentalmente simile al codice binario, anche se segue un processo leggermente diverso. Invece di usare 0 e 1 nei metodi tradizionali, l'informazione nel DNA \u00e8 registrata come A, T, G e C (adenina, citosina, timina e guanina). Il modo in cui funzionerebbe \u00e8 che assegniamo diversi codici binari ai nucleotidi. Per esempio, 00 = A, 01 = C, 10 = T e 11 = G. Ora, un'immagine \u00e8 normalmente codificata come una serie di 0 e 1; un esempio di inizio serie pu\u00f2 essere 0011100100. Se li spezziamo in coppie-00 11 10 01 00 -- si tradurrebbe in A-G-T-C-A. Questa sequenza sarebbe l'ordine dei nucleotidi per formare un filamento di DNA. Una volta determinata la sequenza, il DNA pu\u00f2 essere sintetizzato chimicamente, essiccato e conservato in piccole fiale al riparo dalla luce e dall'umidit\u00e0. Un singolo grammo di DNA pu\u00f2 immagazzinare fino a 215 milioni di gigabyte di dati.<\/p>\n<p>Il DNA pu\u00f2 essere \"riletto\" usando un approccio di sequenziamento del DNA, usato di routine in vari laboratori in tutto il mondo. Questo processo produrrebbe un file di sequenza di lettere che pu\u00f2 poi essere decodificato in 0 e 1 di nuovo, per ottenere i dati digitali originali.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"DNA_as_a_data_storage_tool_Current_hurdles\"><\/span>Il DNA come strumento di archiviazione dei dati: Ostacoli attuali<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Affinch\u00e9 l'archiviazione dei dati del DNA sia una scelta pratica di archiviazione dei dati, l'intero processo di codifica-scrittura-lettura e decodifica delle informazioni deve essere automatizzato. Le attuali tecnologie utilizzate richiedono molto tempo e sono soggette a errori. Soprattutto, i costi alla base di queste tecniche devono scendere drasticamente, perch\u00e9 l'archiviazione dei dati del DNA sia economicamente fattibile.<\/p>\n<p>Le attuali tecnologie di sintesi del DNA non possono sintetizzare tratti particolarmente lunghi di DNA; il limite \u00e8 di circa 20 byte di dati per filamento. Cos\u00ec, i dati avrebbero bisogno di essere suddivisi in pezzi, contrassegnati per le interruzioni, e poi convertiti in formato DNA. Gli ostacoli maggiori si trovano nel sistema di recupero dei dati. La lettura del filamento di DNA \"letto\" lo distrugge in modo permanente. Quindi, avere molte copie di backup sarebbe essenziale. Inoltre, gli attuali sistemi di recupero dei dati richiederebbero la lettura di tutti i dati presenti in una fiala di stoccaggio. Nel frattempo, i nuovi <em><a href=\"https:\/\/phys.org\/news\/2018-02-random-access-large-scale-dna-storage.html\">accesso casuale<\/a><\/em> all'orizzonte, fanno presagire che i recuperi di file individuali saranno una possibilit\u00e0 reale.<\/p>\n<p>L'utilizzabilit\u00e0 del DNA come mezzo di memorizzazione dei dati sar\u00e0 dettata dai progressi fatti nelle industrie di biotecnologia e ingegneria genetica. La velocit\u00e0 con cui le tecniche di sequenziamento del DNA sono progredite suggerirebbe che l'archiviazione dei dati del DNA potrebbe diventare presto una realt\u00e0. Mentre varie tecnologie si rivolgono lentamente alla bio-mimetica, \u00e8 giusto che il DNA, la molecola fondamentale per la conservazione della vita, serva anche come nostra banca dati.<\/p>\n<p>Se avete bisogno di consultare un\u00a0<a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/dna-sequencing-data-analysis?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Analista dei dati di sequenziamento del DNA<\/a>\u00a0o un\u00a0<a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/bioinformatics?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">bioinformatico freelance<\/a>Kolabtree ti aiuta a scegliere tra una serie di esperti a seconda delle esigenze del tuo progetto. Pubblica un progetto e ottieni preventivi gratuitamente.<\/p>\n<p><strong>Esperti correlati:\u00a0<\/strong><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/crispr?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Esperto di CRISPR<\/a>\u00a0|\u00a0<a href=\"http:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/Plant-Genetics?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Genetica vegetale<\/a>\u00a0|\u00a0<a href=\"http:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/Developmental-Biology?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Biologia dello sviluppo<\/a>\u00a0|\u00a0<a href=\"http:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/Gene-Therapy?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Terapia genica<\/a>\u00a0|\u00a0<a href=\"http:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/Stem-Cells?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Cellule staminali\u00a0<\/a>|<br \/>\n<a href=\"http:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/DNA-Sequencing-Data-Analysis?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Analisi dei dati di sequenziamento del DNA<\/a>\u00a0|<a href=\"http:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/Animal-Genetics?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Genetica animale<\/a>\u00a0|<a href=\"http:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/Drug-Interactions?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">\u00a0Interazioni tra farmaci<\/a>\u00a0|\u00a0<a href=\"http:\/\/www.kolabtree.com\/find-an-expert\/subject\/genetics-and-genomics?utm_source=Blog&amp;utm_medium=Post&amp;utm_campaign=DNAstorage\">Genetica e genomica<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Hiring a\u00a0freelance DNA sequencing data analyst can be a cost-effective solution if you need to consult a qualified expert, on demand. With DNA data storage soon becoming a reality, will there be a day when we download and store files onto genetic information? What are the challenges and opportunities? Maya Raghunandan, PhD\u00a0in Biochemistry and Molecular<\/p>\n<div class=\"read-more\"><a href=\"https:\/\/www.kolabtree.com\/blog\/it\/the-rise-of-dna-data-storage\/\" title=\"Per saperne di pi\u00f9\">Per saperne di pi\u00f9<\/a><\/div>","protected":false},"author":43,"featured_media":5117,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[442,398,435,433],"tags":[],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO Premium plugin v20.1 (Yoast SEO v20.1) - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>The Rise of DNA Data Storage - The Kolabtree Blog<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Scientists have successfully stored and recovered over 200 MB of data in DNA molecules. 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Currently, she is a cancer biology scientist at Universit\u00e9 Catholique de Louvain, Brussels, Belgium. In her spare time, she writes about cool science discoveries in her jargon-free blog http:\/\/www.sciencesnippets.org\/. Because, science doesn\u2019t have to sound complicated. 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