Memori DNA Bakteri Eschericia Coli


Media Penyimpanan genetik atau bio disk adalah media penyimpanan dalam organisme hidup (biostorage), atau disebut Bio Disk yang Terbilang masih sangat muda dalam bidang Teknologi Penyimpanan data serta enskripsi informasi dalam organisme hidup (biostorage). Komputasi biomolekuler telah muncul sebagai bidang yang menarik bersama biologi molekuler, kimia, ilmu komputer dan matematika. Pengetahuan kita tentang DNA nanoteknologi dan komputasi biomolekuler meningkat secara eksponensial dengan melewati setiap tahun. Pertemuan tahunan internasional di lapangan dimulai pada tahun 1995 tepat setelah karya monumentalnya oleh L. Adleman yang mempublikasikan perhitungan dasar komputer DNA dalam jurnal ilmiah Science.
Kini, sebuah tim peneliti di chinese University hongkong, mengklaim telah berhasil mengkodekan persamaan Teori Relativitas Einstein (E=MC2) dalam DNA bakteri pada 2007 lalu. Selain itu, mereka juga mampu memetakan DNA bakteri tersebut, sehingga informasi yang disimpan bisa ditemukan dengan mudah. Ini membuka peluang penyimpanan data selain teks, yaitu gambar, musik, bahkan video.
Tidak seperti media penyimpanan lainnya, Bio Disk atau bakteri memiliki beberapa keunggulan yang membedakannya dari media penyimpanan biasa, yakni:
a.       Melimpahnya bahan baku yang sangat tahan banting. Bakteri bisa ditemukan di mana saja dan mampu bertahan hidup bahkan dari bencana ledakan nuklir.
b.      Umur penyimpanan data yang sangat lama. Karena bakteri terus bereproduksi dan data yang tersimpan di DNA mereka akan diteruskan ke generasi berikutnya, data tersebut masih akan bertahan sampai ribuan tahun kemudian.
c.       Dan yang terakhir, keamanan data. Tidak perlu khawatir terhadap serangan hacker karena karena bakteri tidak bisa di-hack. Selain itu, bakteri tidak membutuhkan listrik seperti peralatan elektronik.
Jika dihitung – hitung besarnya hard drive computer saat ini, angka yang paling besar yang umum digunakan saat ini adalah 2 TB (setara dengan 2000 GB), misalkan kita perlu menyimpan data sebesar 900,000 GB, kita memerlukan 450 X 2 TB hard drive. Jika masing-masing beratnya sekitar 3 kilogram, berat totalnya adalah lebih dari satu ton. Belum lagi ukuran ruang yang diperlukan untuk meletakkan semuanya. Tetapi setelah penelitian ini, kita bisa menyimpan 900.000 GB (900 TB) data hanya dalam satu gram bakteri E.Coli.

2.1     Bakteri Escherichia Coli
Sebagai organisme yang paling banyak dipelajari umat manusia, bakteri Escherichia Coli ternyata juga merupakan organisme penyimpanan data yang luar biasa, seperti yang disinggung sebelumnya, 1 gram E. coli mampu tampung 900TeraByte data dan itu lebih efisien dari harddisk.
Para peneliti asal Hong Kong telah menemukan cara untuk menyimpan data di dalam DNA bakteri. Ternyata, bakteri yang digunakan sebagai sampel, bakteri E. coli mampu menyimpan hingga 900 ribu gigabyte atau 900 terabyte data. Dalam uji coba awal, seperti dikutip dari i09, 15 Desember 2010, peneliti meng-encode sebuah pesan singkat ke dalam sebuah vektor bersama dengan dua pengulangan yang dibalik.
Kemudian, peneliti mendesain sebuah primer yang menarget pesan yang sudah di-encode baik dalam orientasi normal ataupun dalam orientasi tambahan yakni yang sudah dibalik.
Kedua set primer tersebut bisa digunakan untuk meng-generate produk PCR (Polymerase Chain Reaction). Ini mengindikasikan bahwa pesan ter-encode hadir di pesan yang sudah direkombinasi dan di dalam bentuk normal. Hasil ujicoba pengulangan juga mengonfirmasikan akurasi produk PCR yang bersangkutan.
Peluang dari penggunaan bioteknologi ini sendiri sangat luar biasa. Peneliti menemukan, satu gram sek bakteri E. coli mampu menyimpan hingga 900 ribu gigabyte atau 900 terabyte data. Artinya, bakteri mampu menyimpan hampir 500 kali lipat lebih banyak dibandingkan harddisk terbesar saat ini.
Sebagai contoh, harddisk komputer desktop berkapasitas 1,5 terabyte saat ini umumnya memiliki bobot seberat 1 kilogram. Jika harddisk itu terbuat dari bakteri, maka kapasitasnya menjadi 900 petabyte.
Namun timbul pertanyaan, apakah menggunakan bakteri E. coli untuk menyimpan data tidak berpotensi menimbulkan penyakit dan menurut para peneliti, hal tersebut tak perlu dikhawatirkan. Peneliti sudah menemukan rangkaian non-virulent dari bakteri tersebut. Bakteri E. coli yang digunakan sudah didesain sedemikian rupa sehingga hanya berfungsi menyimpan data di DNA dan melakukan reproduksi, dan DNA yang digunakan tidak meng-encode protein yang berpotensi berbahaya.