Lukisan Kini Sudah Bisa Disimpan Dalam Molekul Protein

Peneliti dari Harvard dan Northwestern University berhasil menyimpan lukisan terkenal seniman klasik Jepang, Hokusai berjudul “The Great Wave off Kanagawa”, menggunakan metode baru. Ilmuwan memanfaatkan molekul protein, lebih kecil dari DNA, sebagai ganti flash disk.

Selama bertahun-tahun, peneliti mencoba mengembangkan teknik untuk secara akurat menyimpan informasi dalam DNA. Jika kelak mulus dipakai massal, teknologi penyimpanan DNA berpotensi mengubah arus informasi, karena bisa mengurangi risiko serangan siber dan bahaya fisik, seperti kebakaran dan banjir yang berpotensi menghancurkan cakram keras atau catatan tertulis di pusat arsip. Kendati ada kemajuan di bidang ini, proses penyimpanan informasi dalam DNA masih sangat mahal dan memakan banyak waktu.

Brian Cafferty, penerima beasiswa penelitian doktor di Whiteside Research Group Universitas Harvard, sekaligus penulis laporan yang merinci teknik baru ini, mengatakan metode yang dikembangkan timnya lebih murah. "Seluruh isi Perpustakaan Umum New York bisa dimampatkan pada sesendok teh protein," katanya dalam jumpa pers di Harvard.

Cafferty, seorang ahli kimia, berkolaborasi dengan ahli otomasi dan spektometri massal di Northwestern, teknik yang menyortir molekul berdasarkan massanya menggunakan ionisasi. Masukan mereka membantu mempermudahkan proses pemasukan dan pembacaan data.

"Kami berupaya mendalami strategi yang terinspirasi kajian klasik" ujar Cafferty saat dihubungi terpisah oleh Motherboard. "Kami mengandalkan teknik yang sering ditemukan dalam pelajaran kimia organik dan analitik, lalu mengelola sebuah teknik yang menggunakan molekul kecil untuk menyimpan informasi."

Tim peneliti dipimpin Cafferty menggunakan molekul protein bernama oligopeptida, yang berukuran lebih kecil dibandingkan DNA serta lebih mudah disintesiskan. Menurut Cafferty, prosesnya tidak butuh banyak tenaga manusia. Berdasar jumlah peptida yang berikatan dengan satu sama lain, massa oligopeptida dapat bervariasi.

Untuk menyetor informasi, data diterjemahkan duu menggunakan menggunakan American Standard Code for Information Interchange eight-bit; artinya, setiap karakter (angka, huruf, dan pixel) diwakili angka nol dan satu. Apabila sebuah molekul muncul dalam formasi, ia akan diwakili angka satu; jika tidak muncul diwakili angka nol. Setelah itu, oligopeptida dengan delapan massa berbeda disusun di sebuah 'mikrowell', semacam piring datar dengan lubang-lubang kecil, yang kemudian dicetak pada permukaan besi yang menyimpan datanya.

Dalam jumpa pers, timnya menulis, “Huruf ‘M,’ misalnya, menggunakan empat dari delapan oligopeptida, yang setiap darinya memiliki massa berbeda. Empat oligopeptida tersebut diwakili angka ‘1,’ sedangkan empat yang terdapat diwakili angka ‘0.’”

Untuk memperoleh kembali informasinya, mikrowell dibuka pakai spektrometer massa, yang menyortir molekul berdasarkan massa dan menyatakan molekul apa saja yang ada dan tidak.

Dengan metode ini, campuran delapan oligopeptida dapat menyimpan satu byte informasi, dan 32 oligopeptida dapat menyimpan empat byte. Tim peneliti berhasil memperoleh kembali informasinya dengan ketepatan 99,9 persen.

Selain lukisan Hokusai, Cafferty dan timnya telah menyimpan foto dari Claude Shannon, yang dikenal sebagai pelopor teori informasi, serta sebuah ceramah oleh ahli fisika Richard Feynman.

Tim Cafferty menggunakan oligopeptida dalam penelitian mereka karena ukurannya yang berbeda-beda mempermudahkan pembacaan data, tetapi proses ini dapat dilakukan dengan molekul apa saja. Penggunaan molekul lain bisa memastikan informasi yang disimpan akan bertahan lebih lama daripada metode-metode lain yang kita gunakan sekarang. Keuntungan lain, proses ini tidak butuh upaya berat untuk mempertahankan suatu data.

Selanjutnya, Cafferty ingin bereksperimentasi dengan hidrokarbon, jenis molekul yang lebih stabil daripada peptida. Namun, ia butuh kerjasama peneliti lain agar dapat dioptimalkan pada skala lebih besar.

"Teknik ini cocok untuk penyimpanan jangka panjang informasi penting. Terutama data yang ingin kita lestarikan sampai setelah peradaban kita hilang suatu hari nanti," kata Cafferty. "Metode ini jgua dapat digunakan untuk penyimpanan catatan rumah sakit jangka panjang atau untuk verifikasi produk sepanjang rantai pasokan internasional."

Artikel ini pertama kali tayang di Motherboard