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サイエンス

細菌のDNAにデジタルデータを埋め込むことに成功 究極のタイムカプセルに

2020年3月3日(火)19時00分
松岡由希子

永続的にデータを保存できる...... JOE DAVIS

<長期にわたって記録を保持できる媒体として、DNAの潜在能力を探究する動きが現れはじめているが、今回、細菌のDNAにデジタルデータを埋め込むことに成功した......>

デジタルテクノロジーの進化と普及に伴って、データ量はますます増加している。IT専門調査会社IDCによると、2018年時点で33ゼタバイトであった世界のデータ量は2025年までに5倍以上増加し、175ゼタバイトに達すると予測されている。

現在、記録媒体として広く用いられているCDやDVDなどの光ディスクは、紫外線や湿気の影響を受けやすく、取り扱いや保存状態によって酸化劣化する。フラッシュディスクやハードディスクドライブ、磁気テープなども経年劣化が避けられない。そこで、長期にわたって記録を保持できる媒体として、DNAの潜在能力を探究する動きが現れはじめている。

保存されたデータをほぼ永続的にそのままの状態で保存できる

米ハーバード大学に所属する科学者でアーティストのジョー・デイビス氏は、高度好塩性古細菌「ハロバクテリウム・サリナルム」の遺伝子にデジタルデータを埋め込むことに成功し、2020年2月15日、未査読の研究論文をプレプリント・レポジトリ「バイオアーカイヴ」で公開した。

ハロバクテリウム・サリナルムは、塩分濃度の高い環境で生息する高度好塩菌の一種で、極限環境に耐性を持つ。米ジョンズ・ホプキンス大学の生物学者ジョスリン・ディルジエッロ准研究教授は、学術雑誌「サイエンス」で、ハロバクテリウム・サリナルムを記録媒体に活用することについて「いいアイデアだ」と評価している。

ハロバクテリウム・サリナルムは、DNAを損傷する活性酸素種を消去するのに長けているほか、酸化損傷の修復によってDNAに保存されたデータをほぼ永続的にそのままの状態で保存できる。また、栄養が失われると環境が改善するまで増殖を停止させ、最小限の栄養で塩の中で何千年でも休眠できる。

マイクロソフトもDNA分子をデータ記憶装置活用に着手

デイビス氏は、スラブ神話の「不死身のコスチェイ」をモチーフにした卵と針の3次元画像の座標をコード化して、ハロバクテリウム・サリナルムのゲノムに埋め込んだ。改変された細胞は自己複製した後も、重要な情報をそのまま保持していたという。

DNA分子をデータ記憶装置に活用する研究活動としては、マイクロソフトでも米ワシントン大学と共同で2015年に着手。2019年3月21日には、人工的に作製されたDNAでデータを保存したり、取り出したりする自動システムの開発に初めて成功している。

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