Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Sanatçı Joe Davis; insanlığın iklim krizi ya da benzeri küresel bir sıkıntıyı çözmekte başarısız olduğu durumda, birikimimizi medeniyeti yeniden kuracak gelecek nesillere aktaracak ve uzun süre yanacak bir kayıt aracı oluşturmanın yöntemini bulduğunu düşünüyor.

ScienceAlert’in haberine göre, biyoloji ve uzay alanındaki eserleriyle ünlü sanatçı; Harvard Üniversitesi’nden bir ekiple birlikte çalışarak yeni bir bilimsel makalenin başyazarı oldu.

Davis’e göre sanatsal ve bilimsel çalışmaları 3000’li yıllara taşımanın yolu, bilgileri Halobacterium salinarum aslı tuz seven bir mikrobun genlerine yerleştirmekten geçiyor. Öte yandan Davis’in fikri türünün ilk örneği değil. Hakemli bilim dergisi Nature’de yayımlanan bir makaleye göre; geçmişi 1960’lı yıllara kadar uzanan, DNA’yı bilgi depolamak için kullanma fikri ilk kez 1988’de küçük bir veriyle gerçekleştirildi. 2010’lu yılların başındaysa büyük bir eşik atlandı ve daha büyük verileri saklamanın yöntemleri geliştirildi.

Bilim insanlarının bu konuyu araştırmasının temelinde yüksek verinin çok küçük bir hacimde saklayabilme hedefi yatıyor. Tek bir insan hücresindeki kromozomlar bile bir USB bellekten ya da bir DVD’den daha fazla veri taşımak için kullanılabilir. Kromozomların içinde bulunduğu çekirdekler bile bir saç telinin 20’de birinden küçük.

Dahası, DNA kodlama için bilgisayarların kullandığı “1” ve “0” yerine “A”, “T”, “G”, “S” kısaltmalarına sahip nükleotidleri kullandığı için verilerin iki kat daha az yer kaplamasını sağlıyor. Bu özellikler bir araya geldiğinde Dünya’daki tüm verilerin bir kilogramlık DNA’ya sığması mümkün hale geliyor.

Araştırmacılar; laboratuvar ortamında video, fotoğraf, yazı ve benzeri pek çok dosyayı şimdiye kadar hem yazmayı hem de okumayı başardı ama bu, yakın zamanda bilgisayarımıza hard-disk yerine DNA haznesi takacağımız anlamına gelmiyor.

DNA’nın biyokimyasal özelliklerinin yazma ve okuma hızında yarattığı kısıtlamalar, bu veri depolama yönteminin en azından kısa vadede sadece çok büyük ve anında erişim gerektirmeyen uzun süreli verileri saklamak için kullanılabileceğini gösteriyor. Bunu planlayan büyük oyunculardan Microsoft, üç sene önce hazırlıklara başladığını duyurmuştu.

Bilgileri yazdığımız DNA’ları hücrelerle birlikte çok soğuk depolara kaldırabilir ve binlerce yıl saklanmasını sağlayabiliriz ancak yeni kaleme alınan makale bu noktada devreye giriyor ve şunu soruyor: İnsan denetimi olmadan sürdürülemeyecek bu yöntem işlevli mi?

Verilerin korunduğundan emin olmak isteyen araştırmacılar; verilerin bizim yardımımız olmadan saklanmasını sağlayabilecek minik arşiv uzmanlarından, yani mikroorganizmalardan yardım alabileceğini düşünüyor.

Davis başyazarı olduğu ve hakem kontrolü aşamasındaki yeni makaleye göre bu iş için bakterileri değil; çok tuzlu, fazla asidik ya da aşırı sıcak gibi uç çevre koşullarında hayatta kalmalarıyla ünlü tek hücreli canlı grubu olan arkeaların bir türü kullanılabilir.

Araştırmacılar, aşırı tuzlu ortamlara dayanıklı bir arkea olan Halobacterium salinarum’u kullanmayı öneriyor. Arkeaların henüz bilinmediği bir dönemde isimlendirildiği için isminde bakteri geçen bu mikroorganizma, zor ortamlarda hayatta kalabileceğine dair kendini kanıtladı.

Science Magazine dergisine konuşan ve moleküler bilgi sistemleri üzerine çalışan, Washington Üniversitesi’nden Steve Nadis şunları söyledi; “Eğer Dünya üzerindeki tüm yaşam yok olur ve geriye sadece bu canlı kalırsa belki bu bilgi kendi kendine yayılabilir”.

Bu minik canlı besin içermeyen yüksek tuzlu bir ortama konduğunda kendini tam anlamıyla kapatıyor ve şartlar düzelene kadar üremeyi de reddediyor. Oksijen ve radyasyon, birçok veri saklama yöntemlerini kısa sürede yok ederken, H. salinarum’un DNA’yı tamir eden mekanizmaları verilerin yüzlerce yıl saklanmasını sağlayabilir.

Sanatçı Davis’in akademik anlamda biyoloji geçmişi bulunmuyor. Ancak bu durum, uzmanlardan oluşan bir ekiple birlikte çalışmasına ve onlara diğer adaylara göre avantajlı olabilecek bir mikrobu önermesine engel teşkil etmedi.

Makaleye göre dijital veriler önce nükleotidlerde saklanacak hale getiriliyor ve arından H. salinarum’un genomundaki bir konuma aktarılıyor. Canlı birkaç kere bölünerek çoğalsa bile bilgiler korunmaya devam ediyor. Gelecek araştırmalar için hem bu mikroorganizmanın daha iyi anlaşılması hem de tuzlu bir ortama konup birkaç yıl bekletilerek denenmesi planlanıyor.

Kaynak: Independent Türkçe, Nature, Biorxiv, ScienceAlert; https://www.indyturk.com