تخزين البيانات الرقمية النباتية

يُعدّ تخزين البيانات الرقمية باستخدام النباتات رؤيةً مستقبليةً تقترح تخزين البيانات الرقمية في النباتات والبذور. ^{[ 1 ] [ 2 ]} وقد أظهر التطبيق العملي الأول إمكانية استخدام النباتات كوسائط تخزين للبيانات الرقمية. ونظرًا للزيادة المستمرة في إنتاج البيانات الرقمية، ونقص وسائط التخزين السعوية قليلة الصيانة، تبرز الحاجة إلى مناهج جديدة لأرشفة البيانات.

بمساعدة اثنين من خبراء التقنية الحيوية، قاموا بترميز برنامج حاسوبي أساسي بلغة بايثون داخل نبات التبغ (Nicotiana benthamiana) . في البداية، قاموا بترميز برنامج "Hello World" إلى شفرة DNA، ثم قاموا بتخليقها واستنساخها في ناقل بلازميدي لاستخدامه لاحقًا في تحويل نباتات التبغ . تم إعادة بناء البرنامج المرمز من الشتلات الناتجة بدقة 100% من خلال عرض عبارة "Hello World" على شاشة الحاسوب. أثبتت هذه الطريقة إمكانية تخزين البيانات المشفرة صناعيًا وتكاثرها داخل النباتات دون التأثير على حيويتها وخصوبتها. كما أنها تُعدّ خطوة متقدمة عن تخزين البيانات في جزيء DNA عارٍ. فهي متأصلة في النسل وقابلة للتكرار بشكل موثوق، بينما يوفر انخفاض معدل الأيض في البذور حماية إضافية لأرشيفات DNA المشفرة. ^{[ 3 ]}

كان هذا أول تطبيق عملي لاستخدام كائن حي متعدد الخلايا وحقيقي النواة لتخزين البيانات الرقمية في العالم. ويتجاوز هذا التطبيق التلاعب بجينوم النبات لأغراض البحث في مجال التقنية الحيوية وتربية النباتات . فهو يستفيد من مزايا الكائنات متعددة الخلايا لنشر المعلومات المشفرة في الخلايا الوليدة. ويستطيع الكائن المضيف النمو والتكاثر حاملاً المعلومات المضمنة، وتحتوي كل خلية من خلاياه على نسخة من هذه المعلومات، مما يجنب تكاليف الإنتاج الاصطناعي لنسخ متعددة من نفس المعلومات المشفرة. علاوة على ذلك، وعلى عكس الحمض النووي العاري الذي يتأثر بالظروف البيئية غير المواتية كارتفاع درجة الحرارة، فإن الحمض النووي المخزن في البذور يكون محميًا من التغيرات والتلف بمرور الوقت في ظروف الجفاف وإعادة الترطيب، دون الحاجة إلى أي صيانة. كما يمكن أن يساهم إدخال برامج حاسوبية قصيرة في النباتات في توفير وصف تفصيلي لصنف معين، نظرًا للحاجة المُلحة لمثل هذه الوسوم. ^{[ 4 ]} أما فيما يتعلق بمعالجة وتخزين الأرشيفات، فإن نهجهم يعتمد على منظور جديد للوصول إلى المعلومات وتصفحها وقراءتها. إذ يمكن لغرام واحد من الحمض النووي تخزين إكسابايتات من البيانات، وهو وسيط تخزين ضخم ذو سعة تخزينية هائلة. ويمكن أن يصبح الوصول إلى الحمض النووي المحفوظ داخل بذرة نبات حي سهلاً عندما تصبح أجهزة القراءة المحمولة واقعاً ملموساً.

• تخزين البيانات الرقمية للحمض النووي