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¿ADN el futuro del procesamiento y almacenamiento de datos?

¿Que es el ADN?
Es un ácido nucleico que contiene las instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos. La función principal de la molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información. Muchas veces, el ADN es comparado con un plano, una receta o un código, ya que contiene las instrucciones necesarias para construir otros componentes de las células, como las proteínas y las moléculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta información genética son llamados genes, pero las otras secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte en la regulación del uso de esta información genética.

¿Qué es DNA Computing?

DNA Computing o Computación basada en ADN es un concepto que fue planteado por Leonard Adleman, considerado el padre la computación basada en ADN ya que en 1994 demostró como las moléculas podrían ser utilizadas para resolver problemas computacionales y nuevas formas de tecnología de procesamiento de la información que sean evolucionables, auto-replicantes, auto-reparables y receptivas. Las posibles aplicaciones de esta tecnología emergente tendrán un impacto en muchas áreas, incluyendo el diagnóstico médico inteligente y la entrega de fármacos, la ingeniería de tejidos, inteligencia artificial, la energía y el medio ambiente entre otras áreas.

El pasado 1 de Marzo The Royal Society ha publicado un estudio sobre “Computación exponencialmente rápida: Implementación de una máquina Turing universal no determinista usando ADN”. La Máquina de Turing Universal (UTM) es la teoría en que se basa las computadoras digitales modernas. Para los problemas más importante en la informática se utilizan la Máquina de Turing Universal No Determinísticos (NUTMs) son teóricamente exponencialmente más rápidos que los UTM clásicos y los mecánicos cuánticos (QUTMs).

La diferencias es que una NUTMs la limitación de recursos es el espacio, lo que contrasta con UTM clásicos y QUTMs donde es el tiempo, dicho en otras palabras los NUTMs de ADN podrían utilizar más procesadores que todas las computadoras digitales modernas del mundo combinados y superar al super computador más rápido del mundo actual y el consumo sería una fracción de su energía.

El ADN de la célula contiene miles de millones de datos biológicos que se conservan por muchísimo tiempo. “Sabemos que el ADN es una herramienta de almacenamiento de información confiable. Por ejemplo, el ADN extraído de huesos de mamut con una antigüedad de decenas de miles de años, es aún explotable”, asegura Nick Goldman, del Instituto Europeo de Bioinformática y continua “El ADN es increíblemente pequeño y denso y no tiene necesidad de electricidad para ser almacenado”.

¿Podría el ADN almacenar información?

La computación con ADN no solo se limita al procesamiento de información sino también se puede utilizar como almacenamiento, con 1 gramo de ADN se podrá almacenar 455 exabytes, donde 1 exabyte equivale a mil millones de gigabytes en otras palabras toda la información de los gigantes de la informática como Google, Facebook, entre otros y sobraría espacio; La información podría durar cientos de miles de años conservada y podrá ser recuperada.

Un estudio realizado por profesores y estudiantes de la facultad de informática e ingeniería de la universidad de Washington UW junto con investigadores de Microsoft han codificado y recuperado los datos de los archivos de vídeo de la Universidad de Washington y han recuperado las información sin perder un solo byte.

Empresas como TWIST Bioscience son pioneras en la investigación de como codificar datos digitales a través de almacenamiento en ADN, que por cierto el año pasado fue comprada por Microsoft. Muchas empresas han empezado esta carrera por del almacenamiento en ADN en donde el almacenamiento en Discos Duros será cosa del pasado.

Computación en ADN vs Cuántica
Tanto la computación en ADN como la cuántica utilizan paralelismo exponencial, pero la basada en ADN ocupa espacio físico en nuestro universo mientras que la computación cuántica no ocupa espacio físico en nuestro universo.

Cada una de estas teorías tiene sus defensores pero lo que si es seguro es que en los próximos años veremos grandes cambios en todas las ciencias, avances tecnológicos que no creíamos posible.

Ing. Byron Díaz Padilla

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