L’ADN, le disque dur de demain ?

© Flickr - Stuart Caie

Source : Industrie-techno.com par Juliette Raynal

Pour surmonter les limites technologiques des moyens de stockage actuels (capacité limitée, informations altérées sur le long terme), des chercheurs se sont tournés vers les propriétés de l’ADN. D’autres étudient l’utilisation de polymères synthétiques, constitués de monomères, pour écrire, lire et effacer l’information.


Des chercheurs de l’université de Zurich  sont parvenus à démontrer qu’une molécule d’ADN permettait de stocker des données numériques pendant plus de 2000 ans sans que ces dernières ne soient altérées. Ils ont présenté leurs travaux à l’occasion d’une conférence annuelle organisée par l’American Chemical Society, qui s’est tenue cette semaine à Boston.

Stocker plus de 300 000 teraoctets de données

L’ADN intéresse les chercheurs car il présente des capacités de stockage XXL. Alors que les disques durs actuels peuvent stocker jusqu’à 5 téraoctets de données, un fragment d’ADN pourrait, quant à lui et en théorie, stocker plus de 300 000 teraoctets de données, détaille le site Hacked, qui rapporte l’information.

Outre cette capacité de stockage , l’équipe de chercheurs, dirigée par le Dr Robert Grass, s’est intéressée aux capacités de sauvegarde sur le long terme de l’ADN. Objectif : trouver une alternative aux dispositifs sur silicium qui présentent une durée de vie de quelques dizaines d’années tout au plus. Pour cela, ils ont encodé sur un fragment d'ADN 83 kilooctets de données issues de manuscrits rédigés au 13ème et  au 10ème siècle. Ils ont ensuite inséré ce fragment d’ADN dans une minuscule sphère en silice et l’ont exposée à des conditions extrêmes pour simuler un vieillissement accéléré. Pendant une semaine, le dispositif a été exposé à une température de 160 degrés Fahrenheit (71° C), soit l’équivalent d’un stockage à 50 degrés Fahrenheit (10°C) pendant 2000 ans. Lorsque les chercheurs ont décodé l’ADN, les données étaient restées intactes.

« Il est peu probable que votre prochain ordinateur stocke vos données grâce à l’ADN »,  note toutefois  Popular Science, qui rapporte également cette avancée. Ce procédé reste, en effet, extrêmement coûteux et il n’existe pas encore de systèmes permettant de naviguer dans les données et d’effectuer des recherches précises dans cet environnement.

Des codes-barres moléculaires pour lutter contre la contrefaçon

Des problématiques sur lesquelles planchent également des chercheurs français. A l’Institut Charles Sadron de Strasbourg (CNRS), Jean-François Lutz et ses équipes travaillent sur le même domaine de recherche, à quelques détails près. « Alors que les chercheurs de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich travaillent sur l’ADN, une macromolécule biologique optimisée par la nature et l’évolution, nous nous travaillons sur des polymères synthétiques », explique Jean-François Lutz. Une alternative qui aurait l’avantage d’être moins coûteuse et plus adaptée que l’ADN à des interfaces électroniques.

Les chercheurs sont ainsi parvenus à mettre au point une méthode pour inscrire un code binaire sur un polymère synthétique. « Plutôt que de se servir des quatre bases azotées de l'ADN, les chercheurs ont utilisé trois monomères. Deux de ces monomères représentent les chiffres 0 et 1 du langage binaire et peuvent être utilisés de manière interchangeable au cours de la synthèse. Un troisième monomère de type nitroxide est intercalé entre les bits afin de faciliter l'écriture et la lecture de la séquence codée », détaille un document diffusé par le CNRS. Ils ont également développé une méthode de lecture qui s’inspire des méthodes de séquençage du génome. « L’avantage, c’est qu’il est également possible de modifier la structure chimique du polymère pour créer des caractéristiques intéressantes. Nous avons ainsi montré qu’il était possible d’effacer l’information qui avait été codée sur les chaînes de polymères en les exposant à une température supérieure à 60° C. C’est une action qu’on ne peut réaliser avec l’ADN », poursuit le chercheur.

Comme pour l’utilisation de l’ADN, les polymères synthétiques permettraient de stocker l’information sur le long terme. Une autre application envisagée est la lutte contre la contrefaçon de produits de luxe et pharmaceutiques à l’aide de codes-barres moléculaires.  « L’idée serait de pouvoir mélanger de toutes petites quantités de polymères synthétiques, sur lesquels serait écrit un code secret, dans les produits que nous cherchons à protéger. Grâce à un outil de lecture, les entreprises pourraient s’assurer de l’authenticité du produit », détaille le spécialiste des macromolécules. Quant au développement de disques durs moléculaires, « nous sommes encore dans le domaine de la science-fiction » assure Jean-François Lutz. Selon lui, une telle application ne verra pas le jour avant 15 ou 20 ans.