PARBOABOA - Revolusi industri 4.0 memaksa tempat penyimpanan data semakin menyusut mengingat betapa besarnya data yang ada di seluruh dunia dan makin bertambah setiap harinya.
Terlebih, tempat peyimpanan big data memerlukan ruang besar yang memakan tempat. Untuk itu, para peneliti mengupayakan bagaimana cara untuk menghemat itu semua dengan sesuatu yang sangat kecil, yaitu DNA.
Sebenarnya ini bukan lah hal baru. Sejak tahun 1950-an, para ilmuwan telah membahas kemungkinan menggunakan DNA sebagai sarana penyimpanan data.
Mekipun terdengar tidak masuk akal, namun hal ini benaran terjadi sebagai salah satu bentuk teknologi yang akan digunakan di masa depan.
Menggunakan DNA sebagai media penyimpanan data berdensitas tinggi memiliki potensi untuk menempa terobosan dalam teknologi biosensing dan biorecording serta penyimpanan digital generasi berikutnya.
Namun, para peneliti belum mampu mengatasi inefisiensi yang memungkinkan teknologi tersebut berkembang.
Para peneliti di Universitas Northwestern mengusulkan metode baru untuk merekam informasi ke DNA yang membutuhkan waktu beberapa menit, bukan jam atau hari, untuk diselesaikan.
Mereka menggunakan sistem enzimatik baru untuk mensintesis DNA yang merekam sinyal lingkungan yang berubah dengan cepat secara langsung ke dalam urutan DNA.
Penelitian tersebut diterbitkan dalam Journal of American Chemical Society dengan judul “Recording Temporal Signals with Minutes Resolution Using Enzymatic DNA Synthesis”.
Penulis senior makalah itu, profesor Keith EJ Tyo, mengatakan labnya tertarik untuk memanfaatkan kemampuan alami DNA untuk menciptakan solusi baru untuk menyimpan data.
Cara Kerja Penyimpanan DNA
DNA (deoxyribonucleic acid) adalah molekul organik kompleks yang membawa informasi genetik makhluk hidup. DNA dapat ditemukan di semua manusia dan menyimpan informasi seperti warna kulit, warna mata, tinggi badan, dan sifat fisik dan biologis lainnya.
Sebuah spiral DNA memiliki pasangan empat basa yang unik dan berpasangan, yaitu adenin (A), guanin (G), sitosin (C), dan timin (T). Basa-basa ini melekat pada spiral DNA berpasangan, yang disebut pasangan basa. Dua pasangan basa itu adalah adenin-timin dan guanin-sitosin.
Pada komputasi tradisional, data disimpan dalam bentuk digit biner (1 dan 0). Untuk penyimpanan data DNA, empat basa nukleotida (A, C, G, T) menyimpan dan mengkodekan data. Informasi disimpan dalam permutasi tiga basa nukleotida, yang disebut kodon.
Penyimpanan DNA terdiri dari tiga proses, yakni pengkodean data, sintesis dan penyimpanannya, dan decoding data.
Kode biner yang menyimpan informasi kemudian diterjemahkan ke dalam kode DNA atau kodon menggunakan algoritma, lalu disimpan dalam wadah di lingkungan yang sejuk dan teratur.
Informasi pembawa DNA dapat dibekukan dalam larutan, disimpan sebagai tetesan, atau disimpan pada chip silikon.
Di sisi lain, para ilmuwan sedang bekerja untuk membuat pembacaan penyimpanan DNA lebih cepat dan lebih murah.
Sampai sekarang, data yang disimpan dalam DNA harus dibawa ke lab untuk didekodekan menjadi informasi biner yang bebas kesalahan. Namun, hal itu membutuhkan waktu lama.
Dengan demikian, mungkin diperlukan beberapa waktu sebelum perangkat penyimpan data DNA menjadi perangkat murah yang siap digunakan oleh publik.
Kapasitas Penyimpanan
Satu gram DNA dapat menyimpan 215 petabyte data. Satu petabyte adalah 1.024 terabyte. Jadi satu gram DNA dapat menyimpan sekitar 220.160 terabyte.
Jika dibandingkan dengan teknologi saat ini, hard disk dengan kapasitas penyimpanan 1 terabyte memiliki berat sekitar 400 gram. Jadi, untuk menyimpan jumlah data yang setara dengan satu gram DNA, Anda memerlukan lebih dari 88 juta gram hard drive.
Berdasarkan hal tersebut, para peneliti berpendapat bahwa semua data di dunia ini dapat disimpan dalam kumpulan DNA yang hanya seukuran kotak sepatu.
“DNA adalah sistem penyimpanan data asli alam. Kami dapat menggunakannya untuk menyimpan segala jenis data: gambar, video, musik dan apa saja,” kata Kasra Tabatabaei, peneliti di Beckman Institute for Advanced Science and Technology.
Keuntungan Penyimpangan Data di DNA
Melansir makeofus, Jumat (06/05/2022), penyimpanan data DNA memiliki sejumlah keuntungan, salah satunya adalah penghematan ruang dan biaya pemeliharaan untuk sebagai pusat penyimpanan data perusahaan.
Dari segi daya tahan, DNA memiliki waktu paruh 500 tahun. Ketika disimpan dalam lingkungan yang optimal dan teratur, data yang disimpan dalam DNA dapat tersedia selama ratusan tahun.
Kelemahan
Karena strukturnya yang sensitif, DNA rentan terhadap mutasi dalam kondisi ekstrim. Oleh karena itu, kemungkinan kehilangan beberapa data mungkin bisa terjadi.
Berbicara dari segi biaya, meskipun dapat menghemat banyak ruang, namun harga pembuatan peyimpanan data DNA sangat mahal.
Biaya per megabyte diperkirakan sebesar Rp179 juta hanya untuk mengkodekan data dan Rp3,3 juta untuk pengambilan.
Bahkan, belum lama ini sepasang peneliti dari Columbia University dan New York Genome menghabiskan $7000 atau sekitar Rp100 juta hanya untuk mengkodekan 2,14 MB data.
Itu sebabnya, untuk saat ini penyimpanan data di DNA belum bisa dijadikan opsi terbaik yang bisa digunakan publik. Hanya saja, kedepannya para peneliti mengupayakan cara agar biaya pembuatan penyimpanan ini lebih terjangkau.
