Bakteri Bisa Dipakai untuk Penyimpan Data

Bakteri sanggup bertahan dari berbagai macam bencana yang dapat menghancurkan harddisk.
Ide menyimpan data di dalam bakteri sudah terlintas sekitar satu dekade terakhir. Pertimbangannya, bakteri yang paling sederhana sekalipun memiliki untaian DNA panjang yang bisa menyimpan enkripsi data.

Selain itu, secara alamiah, bakteri jauh lebih tahan terhadap kerusakan dibanding media penyimpanan elektronik manapun. Ia sanggup bertahan dari berbagai macam bencana yang dapat menghancurkan harddisk.

Reproduksi alami bakteri juga dapat dimanfaatkan untuk membuat duplikasi data dan menjaga integritas informasi yang disimpan. Ini juga membuat proses pengambilan kembali data dapat dilakukan dengan lebih mudah.

Berpedoman pada pemikiran tersebut, sekelompok peneliti asal The Chinese University of Hong Kong mencari cara bagaimana menyimpan data ke dalam DNA bakteri. Ternyata tidak sulit.

Pada bakteri, ada empat basis DNA yang bisa digunakan untuk membuat untaian DNA yakni Adenine (A), Cytosine (C), Guanine (G), dan Thymine (T). Artinya, penyimpanan akan menggunakan sistem angka basis empat.

Pada laporannya, seperti dikutip dari i09, 9 Desember 2010 peneliti memberi contoh mengubah kata “iGEM” ke dalam kode yang siap disimpan dalam DNA.

Mereka menggunakan tabel ASCII untuk mengonversi setiap huruf ke dalam nilai numerik misalnya i = 105, G = 71, dan seterusnya. Angka ini kemudian diubah menjadi penomoran basis 4 yakni 105 menjadi 1221, 71 menjadi 0113 dan seterusnya.

Angka basis 4 ini kemudian diubah ke dalam sistem DNA yang menggunakan kode A, T, C, dan G di mana A menggantikan angka 0, T menggantikan 1, C menggantikan angka 2, dan G pengganti angka 3. Jadi, kata iGEM disimpan di dalam DNA sebagai ATCTATTGATTTATGT.

Setelah data mentah siap, peneliti menyebutkan, beberapa algoritma bisa digunakan untuk menyingkirkan informasi repetitif atau redundan. Ini bukan hanya dapat menghemat ruang, banyaknya repetisi dalam untaian DNA secara biologis berpotensi membahayakan DNA dan bakteri tersebut. Berarti, penggunaan algoritma itu akan mengatasi dua masalah sekaligus.

Yang jadi masalah, untaian DNA tidak cukup panjang untuk menyimpan informasi kompleks seperti foto atau buku. Solusi terbaik adalah memecah data menjadi bagian-bagian kecil dan menyebarkannya pada sel yang berbeda.

Agar berhasil, peneliti membuat sistem yang memungkinkan pecahan-pecahan data diidentifikasi dan kemudian disusun ke dalam urutan yang benar. Untuk itu, mereka membuat tiga struktur bagian untuk seluruh DNA yakni header, message, dan checksum.

Header merupakan rangkaian sepanjang 8 bagian yang dibagi ke dalam empat level informasi yakni zona, kawasan, area, dan distrik yang memungkinkan setiap bagian dikembalikan ke dalam urutan yang tepat.

Setelah pesan yang membawa data sebenarnya dihantarkan, checksum menyediakan repetisi dari header awal yang berguna untuk mengontrol mutasi yang mungkin terjadi pada bakteri yang bersangkutan.

Setelah informasi dienkripsi dan ditempatkan pada banyak sel yang berbeda di bakteri, bagaimana cara pemilik data mengambil kembali data yang disimpan oleh bakteri yang bersangkutan?

Sebuah decrypter akan mengambil DNA dan menjalankannya pada sebuah teknologi yang disebut next-generation high-througput sequencing, atau NGS.

Tipe sequencing ini dapat menganalisa dan membandingkan banyak kopi dari sequence yang sama dan menggunakan modus terbanyak untuk mengetahui basis data mana yang benar dan data mana yang telah mengalami perubahan. Setelah itu, algoritma kompresi akan dibalikkan untuk mengembalikan data mentah ke dalam bentuk aslinya.

Langkah terakhir adalah menyusun kembali pecahan-pecahan data dalam urutan yang benar agar rangkaian DNA tersebut bisa diterjemahkan kembali menjadi data yang dapat digunakan.

Sampai tahap ini, data sudah disimpan dan mengalami enkripsi. Orang yang ingin membaca data tersebut membutuhkan formula yang mengetahui urutan yang benar dari header dan checksum. Tanpa formula tersebut, data yang ia miliki tidak dapat digunakan.• VIVAnews

1 Gram E. coli Mampu Tampung 900TB Data

Bakteri mampu menyimpan hampir 500 kali lipat lebih banyak dibanding harddisk saat ini.

Para peneliti asal Hong Kong telah menemukan cara untuk menyimpan data di dalam DNA bakteri. Ternyata, bakteri yang digunakan sebagai sampel, bakteri E. coli mampu menyimpan hingga 900 ribu gigabyte atau 900 terabyte data.

Dalam uji coba awal, seperti dikutip dari i09, 15 Desember 2010, peneliti meng-encode sebuah pesan singkat ke dalam sebuah vektor bersama dengan dua pengulangan yang dibalik.

Kemudian, peneliti mendesain sebuah primer yang menarget pesan yang sudah di-encode baik dalam orientasi normal ataupun dalam orientasi tambahan yakni yang sudah dibalik.

Kedua set primer tersebut bisa digunakan untuk meng-generate produk PCR (Polymerase Chain Reaction). Ini mengindikasikan bahwa pesan ter-encode hadir di pesan yang sudah direkombinasi dan di dalam bentuk normal. Hasil ujicoba pengulangan juga mengonfirmasikan akurasi produk PCR yang bersangkutan.

Peluang dari penggunaan bioteknologi ini sendiri sangat luar biasa. Peneliti menemukan, satu gram sek bakteri E. coli mampu menyimpan hingga 900 ribu gigabyte atau 900 terabyte data. Artinya, bakteri mampu menyimpan hampir 500 kali lipat lebih banyak dibandingkan harddisk terbesar saat ini.

Sebagai contoh, harddisk komputer desktop berkapasitas 1,5 terabyte saat ini umumnya memiliki bobot seberat 1 kilogram. Jika harddisk itu terbuat dari bakteri, maka kapasitasnya menjadi 900 petabyte.

Lalu, apakah menggunakan bakteri E. coli untuk menyimpan data tidak berpotensi menimbulkan penyakit?

Tak perlu khawatir. Peneliti sudah menemukan rangkaian non-virulent dari bakteri tersebut. Bakteri E. coli yang digunakan sudah didesain sedemikian rupa sehingga hanya berfungsi menyimpan data di DNA dan melakukan reproduksi, dan DNA yang digunakan tidak meng-encode protein yang berpotensi berbahaya.• sumber VIVAnews.com