¿Es posible utilizar ADN para almacenar datos?

Hace poco vimos que mediante nanotubos de carbono se podían almacenar datos “en trinario”. El ADN está basado en cuatro “ladrillos” fundamentales, por lo que resultaría ideal para esta tarea, y algunos experimentos aislados ya han probado que puede hacerse. ¿Reemplazará el ADN a las memorias electrónicas?

El ADN, abreviatura de ácido desoxirribonucleico, constituye el material genético de los organismos vivos. Simplificando, y aun a riesgo de desatar la ira de algún biólogo, podríamos decir que contiene las “instrucciones” para crear copias del organismo que lo contiene. Se ha llegado a postular (ver “El gen egoísta”, de Richard Dawkins) que en realidad, los seres vivos son la maquinaria que emplean los genes para sobrevivir.

La (muy) famosa doble hélice del ADN está construida a partir de pequeños “ladrillos químicos”. Toda la complejidad y diversidad que podemos encontrar en un organismo vivo depende de la forma en que se ordenan y combinan estas bases, que reciben el nombre de adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).

Si fuésemos capaces de ordenar de una u otra forma estas bases, podríamos utilizarlas para “codificar” datos, de la misma manera que hoy utilizamos regiones magnetizadas en uno u otro sentido en un disco duro, o la presencia o ausencia de un “agujero” en un CD-ROM.

Como comentábamos hace unos días, mediante una estructura bastante simple, formada por nanotubos de carbono, es posible almacenar datos que utilicen “base tres”, en lugar de la “base dos” o binaria empleada por la electrónica basada en transistores. Si pudiese darse un paso más, y emplear un sistema que posea cuatro estados posibles, las ventajas serian aún mayores.

La principal diferencia entre el sistema binario (de solo dos valores posibles) y uno basado en cuatro diferentes (que llamaremos “cuaternario”, y utilizaría los símbolos 1, 2, 3 y 4) estriba en la posibilidad de almacenar mayor cantidad de información en menos espacio. Efectivamente, se puede guardar el doble de información utilizando un sistema de base cuatro que utilizando uno de base dos.

Un byte, que es un grupo de 8 bits, puede, en binario, tomar uno de entre 256 valores posibles. Son todas las combinaciones existentes entre 00000000 y 11111111. Si formásemos un “byte” con “bits” del sistema cuaternario, las combinaciones existentes serian 65536, es decir, las que van desde 00000000 a 33333333. Para obtener 65536 combinaciones en sistema binario se necesitan 16 bits, de allí que decimos que el sistema cuaternario puede almacenar el doble de información en el mismo espacio.

La buena noticia es que los científicos pueden “meter mano” en el ADN, y modificarlo. Estamos muy lejos de un proceso totalmente automatizado, como que empleamos para grabar un DVD, pero es posible y se lleva a cabo a diario en muchos laboratorios de biología. Podríamos decir, si lo comparamos con la grabación de datos en un CD-ROM, que estamos en una etapa equivalente a hacer los agujeritos que codifican la información sobre su superficie de a uno y con un punzón.

Pero, insistimos, lo estamos haciendo. Cada vez que un laboratorio modifica una bacteria para que produzca tal o cual medicamento o compuesto, le ha modificado el ADN. Los científicos pueden reemplazar trozos específicos, cortarlos, pegarlos, o reemplazarlos por los de otro ser.

Seguramente no será mañana, pero muchas de las herramientas que se están desarrollando para llevar a cabo tareas propias de la ingeniería genética podrían ayudar a poner a punto una nueva generación de dispositivos de almacenamiento.