Sesuai tarifnya jumlah penciptaan data umat manusia meningkat secara eksponensial seiring dengan munculnya AI, hal ini menjadi perhatian para ilmuwan DNA sebagai cara untuk menyimpan informasi digital. Bagaimanapun, DNA adalah cara alam menyimpan data. Ia mengkodekan informasi genetik dan menentukan cetak biru setiap makhluk hidup di bumi.
Dan DNA setidaknya 1.000 kali lebih kompak dibandingkan hard drive solid-state. Untuk menunjukkan betapa kompaknya, para peneliti telah melakukannya sebelumnya mengkodekan semua 154 soneta Shakespeare, 52 halaman musik MozartDan sebuah episode acara Netflix “Biohackers” menjadi sejumlah kecil DNA.
Tapi ini adalah proyek penelitian atau aksi media. Penyimpanan data DNA belum menjadi hal yang umum, namun mungkin sudah semakin dekat. Sekarang Anda dapat membeli buku pertama yang tersedia secara komersial yang ditulis dalam DNA. Hari ini, Pers Asimov memulai debutnya dengan antologi esai bioteknologi dan cerita fiksi ilmiah yang dikodekan dalam untaian DNA. Dengan $60, Anda bisa mendapatkan salinan fisik buku tersebut ditambah versi asam nukleat—kapsul logam berisi DNA kering.
Untuk mengkodekan buku dalam DNA, Asimov Press bekerja sama dengan perusahaan Katalog yang berbasis di Boston, yang menciptakan sekitar 500.000 molekul DNA unik untuk mengkodekan 240 halaman dalam buku tersebut, yang mewakili 481.280 byte data.
Penyimpanan data DNA tradisional bekerja dengan mengubah kode biner file digital 0 dan 1 menjadi As, Cs, Gs, dan Ts—bahan penyusun DNA. Untaian DNA khusus disintesis secara kimia huruf demi huruf agar sesuai dengan urutan yang diinginkan.
Katalog malah menggunakan metode yang disebut perakitan kombinatorial, yang disamakan oleh perusahaan dengan mesin cetak Gutenberg. Mirip dengan bagaimana huruf bergerak dapat disusun untuk membentuk kata-kata, Katalog menciptakan alfabet potongan DNA yang dapat dirangkai untuk mewakili bit. Perusahaan memproduksi potongan DNA tersebut secara massal dan kemudian menggunakan enzim untuk menyandikan informasi ke dalamnya. David Turek, chief technology officer Catalog, mengatakan dibutuhkan biaya ribuan dolar untuk mengkodekan buku dalam DNA dan membuat 1.000 eksemplar.
“Ini adalah kasus di mana Anda mengkodekan sesuatu dalam DNA satu kali dan Anda dapat membuat replika sebanyak yang Anda inginkan menggunakan alat biologi molekuler,” katanya. “Cukup mudah untuk melakukan ini dalam jumlah besar.”
Pada tahun 2023, perusahaan Perancis Biomemory mulai menawarkan a Kartu penyimpanan DNA senilai $1.000 yang memungkinkan pelanggan menyimpan sekitar satu kilobyte data, setara dengan email singkat, sesuai pilihan mereka. Saat itu, CEO Erfane Arwani mengatakan kepada WIRED bahwa penawaran tersebut merupakan eksperimen untuk mengukur minat konsumen terhadap penyimpanan data DNA. “Kami ingin menunjukkan bahwa proses kami siap ditunjukkan kepada dunia,” ujarnya.
Namun, kartu tersebut mahal karena sintesis DNA masih merupakan proses yang lambat dan mahal. Katalog mengklaim pendekatan kombinatorialnya lebih efisien. Membuat salinan identik dari buku yang sama juga menurunkan harga.
Setelah Catalog melakukan pengkodean, molekul DNA dikeringkan menjadi bubuk dan dikirim ke Prancis, di mana perusahaan penyimpanan biologis Imagene mengemas molekul tersebut ke dalam kapsul baja tahan karat dengan atmosfer internal yang lembam, yang berarti tidak ada oksigen atau kelembapan di dalamnya. Dalam keadaan ini, DNA di dalamnya dapat bertahan selama ribuan tahun.
Data yang disimpan dalam DNA “dibaca” dengan mesin pengurutan, yang menentukan urutan As, Cs, Gs, dan Ts. Perusahaan pengurutan yang berbasis di San Francisco, Plasmidsaurus, diminta untuk melakukan penguraian kode ini, dan pengurutan DNA tersedia bagi pelanggan yang membeli buku tersebut.
“Seringkali, bioteknologi disembunyikan, di balik tirai,” kata Niko McCarty, editor pendiri Asimov Press. Dia dan pemimpin redaksi Xander Balwit menyusun proyek buku DNA karena mereka “ingin masyarakat merasakan bioteknologi.” Dia mengatakan Asimov Press telah menjual hampir 500 pre-order sejauh ini.
Kemampuan untuk meletakkan kapsul berisi DNA di rak atau laci dan melupakannya adalah bagian utama dari daya tariknya sebagai media penyimpanan. Turek mengatakan DNA berpotensi menggantikan penyebaran, pusat data yang boros energi. Tidak seperti menyimpan data di server, yang memerlukan penggunaan energi secara konstan, DNA dapat disimpan selama bertahun-tahun tanpa memerlukan energi hingga data tersebut diambil. Tentu saja, ini berarti DNA bukanlah media ideal untuk menyimpan data yang sering diakses. Namun para peneliti membayangkan bahwa ini bisa menjadi cara ideal untuk melestarikan data arsip dalam jumlah besar.
“Ini akan menjadi teknologi yang benar-benar mengatasi masalah energi,” kata Turek.
