डीएनएको अनौठो भण्डारण क्षमता !

वैज्ञानिकहरुले गणना गरेअनुसार  एक ग्राम डिएनएमा ७०० टेराबाइट (TB) डाटा सैद्धान्तिक रूपमा भण्डारण गर्न सकिन्छ । त्यसरी भण्डारण गरिएको डाटालाई हजारौं वर्षसम्म सुरक्षित राख्न पनि सकिन्छ।

डिएनए (डिओक्सीराइबोन्युक्लिक एसिड) अत्यधिक घना र टिकाउ सूचना भण्डारण माध्यम हो। परम्परागत विद्युतीय भण्डारण प्रणालीहरूले बाइनरी इन्कोडिङ (0s र 1s) प्रयोग गर्ने गर्छन्, जबकि डिएनएले चार न्यूक्लियोटाइड आधारहरू — A (एडेनिन), T (थाइमिन), C (साइटोसिन), र G (गुवानिन) — मार्फत सूचनालाई सङ्ग्रह गर्छ। यसले अत्यधिक उच्च घनत्वमा डेटा भण्डारण गर्न सम्भव बनाउँछ।

एक ग्राम DNA ले करिब ७०० TB डेटा भण्डारण गर्न सक्छ भन्ने गणना विभिन्न अनुसन्धानहरूमा आधारित छ। सन् २०१२ मा हावर्डका वैज्ञानिक जर्ज चर्च र उनको टोलीले गरेको एक अध्ययनले डिएनएमा डिजिटल सूचना इन्कोड गर्न सकिने देखाएको थियो। उनीहरूको गणनाले डिएनएको सैद्धान्तिक भण्डारण क्षमता १ ग्राममा लगभग २१५ पेटाबाइट (PB) हुन सक्ने देखाएको थियो । तर त्यसपछि गरिएका केही व्यावहारिक परीक्षणहरूले केही कम घनत्व देखाएका छन्।

डिएनए भण्डारणको आयु

डिएनए जैव-रासायनिक रूपमा स्थिर हुन्छ र उचित परिस्थितिमा (जस्तै, चिसो, सुख्खा, अक्सिजनरहित वातावरण) हजारौं वर्षसम्म टिक्न सक्छ। यसको प्रमाण प्राचीन जीवाश्मबाट निकालिएको डिएनएमा पाइन्छ, जहाँ सम्बन्धित जीवसम्बन्धी जानकारीहरु सुरक्षित रहेको पाइन्छ । उदाहरणको लागि साइबेरियामा फेला परेको १० लाख वर्ष पुरानो म्यामथको डिएनएबाट वैज्ञानिकहरुले सफलतापूर्वक जानकारी हासिल गर्न सक्नु त्यसैको उदाहरण हो । हार्ड ड्राइभ, एसएसडी, चुम्बकीय टेप लगायतका परम्परागत भण्डारण माध्यमहरूमा लामो समयसम्म जानकारी सुरक्षित राख्न सकिन्न ।

त्यसो त सैद्धान्तिक रुपमा  डिएनएको उच्च भण्डारण घनत्व र दीर्घायु भए तापनि यसका केही चुनौतीहरू छन् । तीमध्ये यसको उच्च लागत प्रमुख हो । खासगरी,

भण्डारणका लागि डिएनएको संश्लेषण र अनुक्रमण (sequencing) महँगो हुन्छ।त्यसैगरी, डिएनएबाट डेटा पुन: प्राप्ति र इन्कोडिङ पारम्परिक डिजिटल भण्डारणको तुलनामा निकै ढिलो हुन्छ। डिएनएको संश्लेषण र अनुक्रमणमा त्रुटिहरू हुनसक्छन्, जसले त्रुटि सुधार संयन्त्र आवश्यक पार्छ भने यसमा परम्परागत भण्डारण माध्यमहरुमा जस्तै सजिलै कुनै विशेष जानकारी खोज्न सकिँदैन।

निष्कर्षमा भन्दा डिएनएमा उच्च भण्डारण क्षमता हुन्छ जसमा निक्कै लामो समयसम्म डाटाहरु भण्डारण गर्न सकिन्छ । तर  लागत र डाटा पुन: प्राप्ति गतिजस्ता व्यावहारिक सीमितताका कारण, डिएनए डाटा भण्डारण अझै दैनिक प्रयोगका लागि व्यापक रूपमा उपलब्ध भइसकेको छैन । तर भविष्यमा अभिलेखीय भण्डारणको लागि महत्वपूर्ण प्रविधि बन्न सक्छ।

डीएनए (DNA) के हो? जीवहरुको जैविक विशेषतालाई निर्धारण गर्ने आनुवंशिक पदार्थ  हो डीएनए । डीएनए (DNA) को पूरा नाम डिओक्सीराइबोन्युक्लिक एसिड (Deoxyribonucleic Acid) हो। मुख्य गरेर डीएनए न्यूक्लियस  भनेर चिनिने कोशिकाको केन्द्रभित्र पाइने डीएनएको संरचना डबल हेलिक्स (Double Helix) जस्तो हुन्छ, जुन जेम्स वाट्सन (James Watson) र फ्रान्सिस क्रिक (Francis Crick) ले सन् १९५३ मा प्रस्ताव गरेका थिए। यसको मुख्य अंशहरूमा नाइट्रोजनमा आधारित एडेनिन (Adenine), थाइमिन (Thymine) , गुआनिन (Guanine) र साइटोसिन (Cytosine) हुन्छन् । डिएनएमा एडेनिन-थाइमिन र गुआनिन-साइटोसिनको जोडी बन्ने गर्छ। डीएनएमा पाइने विशेष प्रकारको गुलियोलाई डिओक्सीराइबोज (Deoxyribose) भनिन्छ। त्यसबाहेक डिएनएमा फस्फेट समूह हुन्छ जसले  डीएनएलाई स्थायित्व दिन्छ र शृङ्खला (backbone) बनाउँछ। डीएनएको कार्य डीएनएमा जिवहरूको सम्पूर्ण आनुवंशिक जानकारी (genetic code) हरु भण्डारण भएका हुन्छन् । तिनै जानकारीहरुले जीवको शारीरिक बनावट र जैविक क्रियाकलाप निर्धारण गर्छ। डीएनएमा भएको सूचनाले आरएनए (RNA) मार्फत प्रोटीन उत्पादन गर्न मद्दत गर्छ। सन्तानले आफ्ना आमाबाबुबाट गुण (traits) प्राप्त गर्नु डीएनएकै कारणले हो। नयाँ कोशिकाहरू बन्ने क्रममा डीएनए प्रतिकृत (replicate) हुन्छ र समान जानकारी नयाँ कोशिकामा जान्छ। डीएनएको महत्त्व छोटोमा भन्दा डिएनको निक्कै महत्त्व छ । अपराध अनुसन्धानमा डीएनए परीक्षण प्रयोग गरिन्छ। आनुवंशिक रोगहरूको कारण पत्ता लगाउन डीएनए अध्ययन गरिन्छ। विकासक्रम अध्ययन (Evolutionary Studies) मा जीवहरूको उत्पत्तिबारे सटिक जानकारी दिन्छ। जीएमओ (GMO), जीन थेरापी, क्लोनिङ आदि जस्ता जैव प्रविधिको क्षेत्रमा डिएनएको प्रयोग गरिन्छ। यसको अध्ययनले विज्ञान, स्वास्थ्य र जैव प्रविधिको क्षेत्रमा ठूलो योगदान दिएको छ।