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Biostockage: science fiction ou bientôt une réalité?

Par | Catégorie: Actualité, Comment ça marche, Décryptage, Génétique | Le 13 mar 2011
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Sauvegarderons nous nos données ainsi dans quelques années?

Au début de l’année des universitaires de Honk Kong révélaient au grand public le fruit de plusieurs mois de travail: ils avaient réussi à stocker plusieurs téraoctets (un téraoctet équivaut à 1000 gigaoctets) de données encodées dans des bactéries. Des Escherichia coli plus précisément, certaines souches de ces bactéries étant intensément utilisées en laboratoire tandis que d’autres sont responsables d’intoxications alimentaires.

La nouvelle parait des plus intéressantes et a déjà fait fantasmer les fans de science fiction: dans quelques années, les disques durs classiques laisseront place à des cultures de bactéries. Les quelques 800 km d’étagères contenant les archives états-uniennes seront remplacées par quelques boites de Petri stockées dans des frigos.
S’agit il là de pure science fiction ou bien cette technologie dispose-t-elle d’un réel futur?

Comment ça marche?

Avant de pouvoir répondre à ces questions il faut bien comprendre comment fonctionne cette technologie. Ces étudiants ont donc inséré des informations numériques dans des bactéries sous forme de séquence d’ADN. Insérer de l’ADN dans une bactérie n’a rien d’exceptionnel de nos jours, des milliers de chercheurs effectuent cette tâche tous les jours. La réelle nouveauté ici a été de convertir un signal numérique en une séquence ADN contenant la même information grace à un encryptage des données. Ensuite, ces séquences d’ADN, sauvegardes de données numériques, sont insérées dans plusieurs bactéries de manière organisée de façon à pouvoir accéder rapidement à une donnée précise. Sinon la technologie serait des plus lentes. Imaginez par exemple que, pour accéder à un document précis sur votre ordinateur, vous deviez lire le nom de tous les fichiers présents jusqu’à que vous tombiez sur le bon…
Autres détails importants, les données sont insérées à plusieurs reprises afin d’éviter des pertes d’information et les séquences d’ADN insérées sont contrôlées afin d’être sur qu’elles ne correspondent à aucune séquence « nocive » connue.

A la vitesse… de l’escargot.

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Des bactéries Escherichia coli, telles celles utilisées pour stocker des données numériques.

Comme vous pouvez vous l’imaginer, ces techniques, bien que bien établies pour certaines, demandent du temps. Entre calculer informatiquement la séquence ADN représentant une information numérique, générer ces séquences, les insérer dans la bactérie et contrôler l’efficacité du transfert il faut compter quelques jours.
Mais, il ne faut pas oublier que pour lire ces informations il faut les séquencer! Si les technologies de séquençage de l’ADN ont récemment vue leur coût décroître et leur efficacité augmenter cela reste toujours une opération coûteuse qui peut prendre au moins plusieurs jours entre la préparation des échantillons, le processus de séquençage en soi, et l’analyse informatique des séquences lues ainsi que son décryptage.
Il est donc facile de s’imaginer qu’à l’heure actuelle une telle technologie ne serait pas adapté au grand public mais plutôt à des organisations (gouvernementales ou privées) devant stocker un grand volume de données en sécurité. Tout en sachant que leur relecture serait un processus long. Pour résumer, il doit s’agir de données auxquelles nous ne devons pas accéder quotidiennement, mais plutôt des données que l’on peut récupérer en cas de perte des données d’origine.

Bactéries vs. disque dur

Cependant, pour avoir une vision complète du potentiel du biostockage il ne faut pas oublier de comparer cette technologie avec son concurrent: le stockage informatique des données.

disque-durLes disques durs ont peut être encore de beaux jours devant eux…

Si les capacités de stockage de ces bactéries peut sembler très attrayant, il ne faut pas oublier que le monde de la mémoire informatique évolue aussi sans cesse. Le prix du gigaoctet ne cesse de décroitre tout comme la taille des disques durs. Le stockage informatique des données sera très certainement toujours plus encombrant que celui basé sur des bactéries mais la rapidité d’écriture et d’accès aux données ne sera en rien comparable entre les technologies.
Aussi, un disque dur, branché à un ordinateur, pourra être accédé via le réseau internet. Ce qui ne sera pas le cas d’une bactérie. Si l’accès via le réseau peut être moins sécurisé (risque de piratage), il en reste tout de même pratique pour la majorité des cas d’utilisation. Dans tous les cas, un accès physique à la plateforme de stockage permettrait évidemment d’en récupérer les informations.

Enfin, il faut pas perdre de vue que le stockage bactérien reste hautement dépendant de la technologie. Conserver des données sur des centaines d’années, comme le clament les développeurs de la technologie, demande de conserver ces bactéries dans des réfrigérateurs qui ne connaîtront aucune perte de fonction durant autant d’années (bien qu’ils puissent évidemment être remplacés).
En effet, l’activité des bactéries est dépendante de la température. Aux alentours de 30-40 degrés (selon les espèces) elles prolifèrent, à 100 degrés elles meurent et en dessous de 0 leur rythme de croissance et leur activité métabolique sont fortement ralentis. Garder ces bactéries à faible température garantit qu’elles ne prolifèreront que très peu et que les mutations pouvant apparaître à chaque nouvelle génération seront ainsi limitées. Conserver une culture bactérienne de manière contrôlée sur des dizaines ou centaines d’années demande alors de forts investissements et une infrastructure de pointe. L’utilisation de votre petit frigidaire personnel sera tout aussi peut garanti que l’utilisation d’un disque dur classique, le risque de perte de données dû à une faille technique restant alors du même ordre de grandeur.

Alors, c’est pour bientôt?

Pour conclure, cette technologie reste assez attirante et il sera intéressant de suivre son évolution dans les années à venir. Cependant, il semblerait qu’elle ne soit pour l’instant, et même pour de nombreuses années encore, pas adaptée au grand public. Les contraintes techniques d’écriture et d’accès aux données tout comme de conservation des bactéries demandant à la fois du temps et des investissements conséquents. Un coût que pourraient assumer certaines grandes organisations gouvernementales ou privées nécessitant d’énormes capacités de stockage. Mais que pourront difficilement justifier de modestes particuliers…

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4 commentaires »

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