Devant la croissance rapide des données numériques chaque année, ce qui met à rude épreuve les méthodes de stockage actuelles comme les disques durs et les bandes magnétiques, une alternative potentielle semblerait être le stockage moléculaire dans l’ADN synthétique. Cette technique s’avérerait particulièrement utile pour l’archivage des « données froides « , qui sont des informations rarement consultées mais dont la conservation est vitale, comme les actes notariés, les documents juridiques, médicaux ou audiovisuels.
Pour encodage binaire dans l’ADN, les scientifiques se basent sur sa structure moléculaire qui consiste en une séquence de quatre nucléotides, capables de coder deux bits chacun : l’adénine (A), la cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T). Cet alphabet quadripartite est transformé en une série de 0 et de 1 en utilisant la convention suivante : 00 → A ; 01 → C ; 10 → G et 11 → T. Ainsi, la séquence 0010110111 devient AGTCT. Le séquençage de l’ADN permet alors de décrypter le message encodé.
Comme l’explique Yannick Rondelez, directeur de recherche à l’Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles (ESPCI), « le stockage sur l’ADN a l’avantage de profiter de techniques biotechnologiques très efficaces, avec des séquenceurs qui n’ont pas d’égal pour d’autres molécules ». De plus, l’ADN, poli par la nature et très étudié, a réussi à se familiariser à un large éventail de techniciens grâce à ses qualités intrinsèques.
L’intersection de la biologie, de la chimie et de l’informatique a donné naissance à une nouvelle science. Les fondations ont été posées dans les années 1960, mais ce n’est qu’en 2012 que des avancées significatives ont été réalisées par George Church de Harvard aux États-Unis et Nick Goldman de l’Institut européen de la bio-informatique au Royaume-Uni. Ils ont réussi à coder des kilooctets de données dans l’ADN, ouvrant la porte aux start-ups et aux industriels. En effet, un consortium public-privé appelé DNA Data Storage Alliance, composé de 50 membres internationaux s’est formé en 2020. Parmi ces membres, on compte quatre entreprises américaines, dont les géants informatiques Microsoft et Western Digital.
En ce qui concerne le rôle international, trois piliers se distinguent : les États-Unis, la Chine et l’Europe. La France, elle, a une présence significative et possède une large gamme de compétences dans ce domaine. C’est ce que souligne Marc Antonini, directeur de recherche CNRS (laboratoire I3S, université Côte d’Azur et CNRS) qui dirige également le Programme et équipements prioritaires de recherche (PEPR). Ce programme, avec une enveloppe de 20 millions d’euros sur sept ans, a été lancé en 2022 par le gouvernement français pour explorer davantage ce champ.
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