Quanto pesa uma pasta no computador com um filme dos irmãos Lumière, de 1895, de 50 segundos, mostrando a chegada do comboio à estação de La Ciotat, no Mediterrâneo francês, um vírus informático, um sistema operativo completo, um cartão digital de oferta de 50 dólares, um texto do matemático Claude Shannon e uma placa como as que as sondas espaciais transportam caso se cruzem com civilizações extraterrestres? A resposta é, ou pode ser, apenas dois megabytes, caso esteja comprimida para armazenamento numa molécula de ADN.
Há alguns anos que os cientistas concluíram que as moléculas de ácido desoxirribonucleico (o ADN) são uma impressionante fonte de armazenamento de informação. Por isso, contêm e guardam as instruções genéticas que coordenam o desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos, incluindo as suas características hereditárias. Agora, os geneticistas Yaniv Erlich e Dina Zielinski, da Universidade de Columbia, em Nova Iorque conseguiram prová-lo, na prática.
Há cinco anos, o também geneticista norte-americano George Church conseguiu pela primeira vez guardar um livro em ADN. Agora, os dois investigadores foram mais longe na exploração da capacidade de armazenamento dessas moléculas, ao criarem um algoritmo capaz de converter o código binário que é a base da informática na grelha de informação da genética.
Espaço e densidade
Graças ao seu algoritmo, os dois investigadores conseguiram compactar toda a informação inicialmente descrita - desde o filme dos irmãos Lumière à placa transportada pelas sondas espaciais, passando por um sistema operativo completo - em apenas dois megabytes, numa molécula de ADN.
Sendo o ADN ultracompacto e podendo, teoricamente, durar milhares de anos, mantendo a informação recuperável, apresenta-se como uma solução para o armazenamento das quantidades de informação que o planeta tem vindo a produzir.
De acordo com empresa informática Dell, com tantos vídeos do Youtube, músicas no Spotify, documentos diversos, o mundo digital irá ocupar 44 mil milhões de gigabytes em 2020, dez vezes mais do que acontecia em 2013. Conclusão: em breve, os discos rígidos atuais não chegarão para guardar tudo.
Processo caro
O novo método de armazenamento testado pelos dois geneticistas passou pela conversão do código binário no sistema de quatro letras que compõem o ADN: o "A", de adenina, o "C", de citosina, o "G", de guanina e o "T" de timina.
Como revelam na revista Science, o algoritmo que criaram permite evitar erros derivados de sequências de letras que surgem quando se tenta produzir moléculas sintetizadas.
Para testar, os dois geneticistas enviaram uma fórmula da Universidade de Columbia para uma empresa em São Francisco, na Califórnia, especializada em biologia sintética, que a converteu numa célula de ADN. Cobrou sete mil dólares, uns 6500 euros. Quando a molécula lhes foi reenviada, os investigadores gastaram mais dois mil dólares, usando tecnologia avançada de sequenciamento, para reconverter a informação em código binário. Conseguiram rever, imaculado, o filme dos irmãos Lumière. E nenhum dos outros ficheiros apresentava qualquer erro.
Sintetizar um mega de informação em ADN custa cerca de três mil euros, mas estou otimista sobre o futuro. Há duas décadas, o sequenciamento de ADN era 100 milhões de vezes mais caro do que agora. Se o percurso for semelhante, poderemos chegar ao preço justo", salientou Yaniv Erlich, à revista Materia.
Duas mil vezes mais densidade
Dado o custo atual, o cientista Erlich admite que o armazenamento de informação em ADN possa existir ao nível dos "serviços nas nuvens, onde as pessoas fazem upload de seus dados, sem saberem como é armazenada a sua informação".
Poderemos perfeitamente recuperar informações com uma densidade de 215 petabytes por grama de ADN", referem os dois investigadores no artigo publicado. Algo esmagador, se pensarmos que um petabyte equivale a um milhão de gigabytes.
O pioneiro do conceito, George Church, da Universidade de Harvard, considerou que a maior conquista de Yaniv Erlich e Dina Zielinski é "a densidade 8,5 vezes maior do que o recorde anterior [alcançado em 2015, por uma equipa do ETH Zurich]".
O limite teórico da densidade é duas mil vezes maior. Por isso, há ainda muita margem para futuras melhorias", prognostica o cientista.