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Next-generation Sequencing

Next-generation Sequencing

The first human genome sequencing project cost $2.7 billion and was declared complete in 2003, after 15 years of international cooperation and collaboration between several research teams and funding agencies. Today, with the advent of next-generation sequencing technologies, the cost and time of sequencing a human genome have dropped over 100 fold.
Next-Generation Sequencing Methods
Although all next-generation methods use different technologies, they all share a set of standard features.

DNA as a Genetic Template

DNA as a Genetic Template

Two structural features of the DNA molecule provide a basis for the mechanisms of heredity: the four nucleotide bases and its double-stranded nature. The Watson-Crick model of double-helical DNA structure, proposed in 1952, drew heavily upon the X-ray crystallography work of researchers Rosalind Franklin and Maurice Wilkins. Watson, Crick, and Wilkins jointly received the Nobel Prize in Physiology or Medicine for their work in 1962. Franklin was, controversially, excluded from the prize for...

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Genomic DNA in Prokaryotes

Genomic DNA in Prokaryotes

The genome of most prokaryotic organisms consists of double-stranded DNA organized into one circular chromosome in a region of cytoplasm called the nucleoid. The chromosome is tightly wound, or supercoiled, for efficient storage. Prokaryotes also contain other circular pieces of DNA called plasmids. These plasmids are smaller than the chromosome and often carry genes that confer adaptive functions, such as antibiotic resistance.
Genomic Diversity in Bacteria
Although bacterial genomes are much...

Genomic DNA in Eukaryotes

Genomic DNA in Eukaryotes

Eukaryotes have large genomes compared to prokaryotes. To fit their genomes into a cell, eukaryotic DNA is packaged extraordinarily tightly inside the nucleus. To achieve this, DNA is tightly wound around proteins called histones, which are packaged into nucleosomes that are joined by linker DNA and coil into chromatin fibers. Additional fibrous proteins further compact the chromatin, which is recognizable as chromosomes during certain phases of cell division.

The DNA Helix

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Published on: December 29, 2021

Almacenamiento de información digital de próxima generación en el ADN.

George M Church¹, Yuan Gao, Sriram Kosuri

¹Department of Genetics, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.

Science (New York, N.Y.)

|August 21, 2012

Resumen

Los científicos codificaron un libro de 5.27 megabits en el ADN, demostrando su potencial como un medio de almacenamiento digital denso y estable. Este avance aprovecha los avances en la síntesis de ADN y las tecnologías de secuenciación para el futuro archivo de datos.

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Published on: November 25, 2015

Área de la Ciencia:

Biotecnología La biotecnología es la biotecnología.
La bioinformática es la bioinformática.
Almacenamiento de datos Almacenamiento de datos

Sus antecedentes:

El crecimiento exponencial de los datos digitales requiere soluciones de archivo novedosas, de alta densidad y a largo plazo.
Los métodos de almacenamiento actuales se enfrentan a limitaciones en cuanto a densidad, estabilidad y longevidad.
El ácido desoxirribonucleico (ADN) ofrece una densidad de información sin precedentes y una estabilidad excepcional.

Objetivo del estudio:

Desarrollar y validar un método para codificar datos digitales arbitrarios en el ADN.
Demostrar la viabilidad de escribir y leer cantidades sustanciales de información digital utilizando ADN.
Evaluar la viabilidad del ADN como un medio práctico para el almacenamiento y archivo de información digital.

Principales métodos:

Se ideó una nueva estrategia para convertir datos binarios digitales en una secuencia de ADN.
Se emplearon tecnologías de síntesis de ADN para escribir físicamente la información codificada en microchips de ADN.
Se utilizó la secuenciación de ADN de próxima generación para recuperar y decodificar la información digital almacenada.

Principales resultados:

Codificó y sintetizó con éxito un libro digital de 5.27 megabits dentro de las moléculas de ADN.
Logró una recuperación y reconstrucción precisas del libro digital completo a partir del ADN sintetizado.
Demostró la capacidad de almacenamiento de alta densidad del ADN para la información digital.

Conclusiones:

Las tecnologías de síntesis y secuenciación de ADN proporcionan una vía factible para el almacenamiento de datos digitales.
Los microchips de ADN ofrecen una plataforma robusta para archivar grandes volúmenes de información digital.
Esta investigación valida el ADN como un medio prometedor para el archivo de datos a largo plazo y de alta densidad.