Fundamentos teóricos de la información sobre el almacenamiento de datos de ADN

Título original:

Information-Theoretic Foundations of DNA Data Storage

Contenido del libro:

Debido a su longevidad y enorme densidad de información, el ADN es un medio atractivo para el almacenamiento de datos de archivo. Se ha recuperado ADN natural de más de 700.000 años de antigüedad.

000 años, y unos 5 gramos de ADN pueden contener en principio un Zetabyte de información digital, órdenes de magnitud superiores a lo que se consigue en los medios de almacenamiento convencionales. Gracias a los rápidos avances tecnológicos, el almacenamiento de ADN se está haciendo prácticamente factible, como demuestran varios sistemas experimentales de almacenamiento, lo que lo convierte en una solución prometedora para la creciente necesidad de almacenamiento de datos de nuestra sociedad. Sin embargo, todos los sistemas adolecen de la introducción de ruido aleatorio, lo que dificulta la tarea de almacenar y recuperar información en el ADN de forma fiable.

Esto plantea una pregunta natural en teoría de la información: ¿cuánta información puede almacenarse y reconstruirse de forma fiable a partir de millones de secuencias cortas y ruidosas? En este libro, los autores abordan esta cuestión analizando los límites fundamentales del almacenamiento de información en el ADN. Motivados por las actuales limitaciones tecnológicas de la síntesis y secuenciación del ADN, proponen un modelo de canal probabilístico que capta tres aspectos distintivos clave de los sistemas de almacenamiento de ADN: (1) los datos se escriben en muchas moléculas cortas de ADN que se almacenan de forma desordenada; (2) las moléculas se corrompen por el ruido y (3) los datos se leen mediante un muestreo aleatorio del conjunto de ADN.

Al construir una base teórica de la información para el análisis de estos canales, desarrollando a su paso herramientas de alcanzabilidad y argumentos conversacionales, los autores introducen al lector en el fascinante y prometedor campo del almacenamiento de ADN. Este libro ofrece a estudiantes, investigadores y profesionales un punto de partida conciso y profundo que abarca la historia del desarrollo del almacenamiento de ADN, analiza los distintos sistemas disponibles hasta la fecha y se centra en los retos que plantea el estado actual de la investigación en este campo.