An artificial chromosome for data storage.
An artificial chromosome for data storage.
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DOI：
10.1093/nsr/nwab028
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发表时间：
2021-05
影响因子：
20.6
通讯作者：
Yuan Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen W;Han M;Zhou J;Ge Q;Wang P;Zhang X;Zhu S;Song L;Yuan Y
DNA数字存储为信息存储提供了一种高密度和长期稳定的选择。在这里，我们报道了一种人造染色体的从头设计和合成，它编码了两张图片和一段视频片段。利用稀疏纠错码字和伪随机序列的叠加的编码范例容忍碱基插入/删除，并且很适合用于数据检索的容易出错的纳米孔测序。整个254kb的序列被编码数据占据了95.27%。利用转化相关重组方法从DNA片段和必要的自主复制序列中构建该染色体。通过将携带数据的染色体传给第100代，证明了该方法的稳定性。这项研究展示了一种使用编码的人造染色体通过体内组装进行一次写入和稳定复制的数据存储方法，类似于光盘，在经济上具有海量数据分发的潜力。制作了254kb的人工染色体，存储了用低密度奇偶校验码和伪随机序列编码的两张图片和一段视频片段，并稳定地在世代之间传递。驻留在染色体中的数字信息被快速检索，允许在纳米孔读出中插入和删除碱基。
DNA digital storage provides an alternative for information storage with high density and long-term stability. Here, we report the de novo design and synthesis of an artificial chromosome that encodes two pictures and a video clip. The encoding paradigm utilizing the superposition of sparsified error correction codewords and pseudo-random sequences tolerates base insertions/deletions and is well suited to error-prone nanopore sequencing for data retrieval. The entire 254 kb sequence was 95.27% occupied by encoded data. The Transformation-Associated Recombination method was used in the construction of this chromosome from DNA fragments and necessary autonomous replication sequences. The stability was demonstrated by transmitting the data-carrying chromosome to the 100th generation. This study demonstrates a data storage method using encoded artificial chromosomes via in vivo assembly for write-once and stable replication for multiple retrievals, similar to a compact disc, with potential in economically massive data distribution. A 254 kb artificial chromosome, storing two pictures and one video clip encoded with low-density parity-check codes and pseudo-random sequences, was manufactured and transmitted from generation to generation stably. The digital information residing in the chromosome was fast retrieved, tolerating base insertions and deletions in nanopore readout.
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影响因子：
64.8
作者：
Fredens, Julius;Wang, Kaihang;Chin, Jason W.
通讯作者：
Chin, Jason W.
影响因子：
5.8
作者：
Li, Heng
通讯作者：
Li, Heng
影响因子：
7.2
作者：
Hughes, Randall A.;Ellington, Andrew D.
通讯作者：
Ellington, Andrew D.
DOI：
10.1109/4234.681360
发表时间：
1998-06-01
期刊：
IEEE COMMUNICATIONS LETTERS
影响因子：
--
作者：
Davey, Matthew C.;MacKay, David
通讯作者：
MacKay, David
影响因子：
14.8
作者：
Kouprina, Natalay;Larionov, Vladimir
通讯作者：
Larionov, Vladimir