• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

DNA 稳定性:DNA 数据存储系统的核心设计考虑因素。

DNA stability: a central design consideration for DNA data storage systems.

机构信息

Department of Chemical and Biomolecular Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA.

Department of Electrical and Computer Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA.

出版信息

Nat Commun. 2021 Mar 1;12(1):1358. doi: 10.1038/s41467-021-21587-5.

DOI:10.1038/s41467-021-21587-5
PMID:33649304
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7921107/
Abstract

Data storage in DNA is a rapidly evolving technology that could be a transformative solution for the rising energy, materials, and space needs of modern information storage. Given that the information medium is DNA itself, its stability under different storage and processing conditions will fundamentally impact and constrain design considerations and data system capabilities. Here we analyze the storage conditions, molecular mechanisms, and stabilization strategies influencing DNA stability and pose specific design configurations and scenarios for future systems that best leverage the considerable advantages of DNA storage.

摘要

DNA 数据存储是一项快速发展的技术,它可能成为解决现代信息存储中能源、材料和空间需求不断增长的变革性解决方案。由于信息介质本身就是 DNA,因此其在不同存储和处理条件下的稳定性将从根本上影响和限制设计考虑因素和数据系统功能。在这里,我们分析了影响 DNA 稳定性的存储条件、分子机制和稳定化策略,并为未来的系统提出了具体的设计配置和方案,以充分利用 DNA 存储的巨大优势。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9db8/7921107/e842706d329f/41467_2021_21587_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9db8/7921107/a5ee26a70ab9/41467_2021_21587_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9db8/7921107/e842706d329f/41467_2021_21587_Fig2_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9db8/7921107/a5ee26a70ab9/41467_2021_21587_Fig1_HTML.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/9db8/7921107/e842706d329f/41467_2021_21587_Fig2_HTML.jpg

相似文献

1
DNA stability: a central design consideration for DNA data storage systems.DNA 稳定性:DNA 数据存储系统的核心设计考虑因素。
Nat Commun. 2021 Mar 1;12(1):1358. doi: 10.1038/s41467-021-21587-5.
2
Driving the Scalability of DNA-Based Information Storage Systems.推动基于DNA的信息存储系统的可扩展性。
ACS Synth Biol. 2019 Jun 21;8(6):1241-1248. doi: 10.1021/acssynbio.9b00100. Epub 2019 May 24.
3
Expanding the Molecular Alphabet of DNA-Based Data Storage Systems with Neural Network Nanopore Readout Processing.利用神经网络纳米孔读取处理技术扩展基于 DNA 的数据存储系统的分子字母表。
Nano Lett. 2022 Mar 9;22(5):1905-1914. doi: 10.1021/acs.nanolett.1c04203. Epub 2022 Feb 25.
4
How close are we to storing data in DNA?我们距离将数据存储在DNA中还有多远?
Trends Biotechnol. 2024 Feb;42(2):156-167. doi: 10.1016/j.tibtech.2023.08.001. Epub 2023 Sep 4.
5
Minimum Free Energy Coding for DNA Storage.最小自由能编码用于 DNA 存储。
IEEE Trans Nanobioscience. 2021 Apr;20(2):212-222. doi: 10.1109/TNB.2021.3056351. Epub 2021 Mar 31.
6
Adaptive coding for DNA storage with high storage density and low coverage.具有高存储密度和低覆盖率的DNA存储自适应编码。
NPJ Syst Biol Appl. 2022 Jul 4;8(1):23. doi: 10.1038/s41540-022-00233-w.
7
RBS: A Rotational Coding Based on Blocking Strategy for DNA Storage.RBS:一种基于块策略的旋转编码用于 DNA 存储。
IEEE Trans Nanobioscience. 2023 Oct;22(4):912-922. doi: 10.1109/TNB.2023.3254514. Epub 2023 Oct 3.
8
An outlook on the current challenges and opportunities in DNA data storage.展望 DNA 数据存储当前的挑战与机遇。
Biotechnol Adv. 2023 Sep;66:108155. doi: 10.1016/j.biotechadv.2023.108155. Epub 2023 Apr 15.
9
How to make DNA data storage more applicable.如何使 DNA 数据存储更具适用性。
Trends Biotechnol. 2024 Jan;42(1):17-30. doi: 10.1016/j.tibtech.2023.07.006. Epub 2023 Aug 15.
10
A self-contained and self-explanatory DNA storage system.一种自给自足且自明的 DNA 存储系统。
Sci Rep. 2021 Sep 10;11(1):18063. doi: 10.1038/s41598-021-97570-3.

引用本文的文献

1
A compact cassette tape for DNA-based data storage.一种用于基于DNA的数据存储的紧凑型盒式磁带。
Sci Adv. 2025 Sep 12;11(37):eady3406. doi: 10.1126/sciadv.ady3406. Epub 2025 Sep 10.
2
High-speed 3D DNA PAINT and unsupervised clustering for unlocking 3D DNA origami cryptography.用于解锁3D DNA折纸密码学的高速3D DNA PAINT和无监督聚类
bioRxiv. 2025 Aug 19:2023.08.29.555281. doi: 10.1101/2023.08.29.555281.
3
CloneFast: A simple plasmid design and construction guide for labs venturing into synthetic biology.CloneFast:一份面向涉足合成生物学领域实验室的简单质粒设计与构建指南。

本文引用的文献

1
An Empirical Comparison of Preservation Methods for Synthetic DNA Data Storage.合成 DNA 数据存储保存方法的实证比较。
Small Methods. 2021 May;5(5):e2001094. doi: 10.1002/smtd.202001094. Epub 2021 Jan 25.
2
Reading and Writing Digital Information in TNA.在 TNA 中读取和写入数字信息。
ACS Synth Biol. 2020 Nov 20;9(11):2936-2942. doi: 10.1021/acssynbio.0c00361. Epub 2020 Oct 8.
3
Dynamic and scalable DNA-based information storage.基于 DNA 的动态可扩展信息存储。
STAR Protoc. 2025 Aug 6;6(3):104025. doi: 10.1016/j.xpro.2025.104025.
4
Integrating DNA-Based Memory in Water-Resistant Electrospun Polymer Fibers for Nondestructive Data Retrieval.将基于DNA的记忆整合到防水电纺聚合物纤维中以进行无损数据检索。
ACS Appl Mater Interfaces. 2025 Aug 13;17(32):46089-46098. doi: 10.1021/acsami.5c06554. Epub 2025 Jul 30.
5
Photonic microspheres for high-capacity DNA data storage: Robust, straightforward, and scalable random access via nonfading indexes.用于高容量DNA数据存储的光子微球:通过不褪色索引实现强大、直接且可扩展的随机访问。
Sci Adv. 2025 Jun 20;11(25):eadw2613. doi: 10.1126/sciadv.adw2613. Epub 2025 Jun 18.
6
Sequence analysis and decoding with extra low-quality reads for DNA data storage.用于DNA数据存储的具有极低质量读数的序列分析与解码
Bioinformatics. 2025 Jun 2;41(6). doi: 10.1093/bioinformatics/btaf335.
7
Primer-Disk-Enabled DNA Data Storage System with Index and Record-Many-Read-Many Features.具有索引和多次记录多次读取功能的基于引物盘的DNA数据存储系统。
Adv Sci (Weinh). 2025 Aug;12(32):e02367. doi: 10.1002/advs.202502367. Epub 2025 Jun 4.
8
The Genomic Essential Competencies Expected for all Registered Nurses.所有注册护士应具备的基因组学基本能力。
Nurs Clin North Am. 2025 Jun;60(2):243-255. doi: 10.1016/j.cnur.2024.12.003. Epub 2025 Mar 12.
9
A Novel DNA-Based Dual-Mode Data Storage System with Interrelated Concise and Detailed Data.一种基于DNA的新型双模式数据存储系统,具有相互关联的简洁和详细数据。
Small Sci. 2024 Aug 19;4(11):2400094. doi: 10.1002/smsc.202400094. eCollection 2024 Nov.
10
Improved Isolation of Ultra-High-Molecular-Weight Genomic DNA Suitable for Third-Generation Sequencing.适用于第三代测序的超高分子量基因组DNA的改进分离方法。
Microorganisms. 2025 Feb 27;13(3):534. doi: 10.3390/microorganisms13030534.
Nat Commun. 2020 Jun 12;11(1):2981. doi: 10.1038/s41467-020-16797-2.
4
Recalibrating global data center energy-use estimates.重新校准全球数据中心能源使用估计值。
Science. 2020 Feb 28;367(6481):984-986. doi: 10.1126/science.aba3758.
5
Stabilizing synthetic DNA for long-term data storage with earth alkaline salts.用地球碱性盐稳定合成 DNA 以实现长期数据存储。
Chem Commun (Camb). 2020 Mar 28;56(25):3613-3616. doi: 10.1039/d0cc00222d. Epub 2020 Feb 28.
6
A DNA-of-things storage architecture to create materials with embedded memory.一种用于创建具有嵌入式记忆的材料的物的 DNA 存储架构。
Nat Biotechnol. 2020 Jan;38(1):39-43. doi: 10.1038/s41587-019-0356-z. Epub 2019 Dec 9.
7
Storage Stability of Solutions of DNA Standards.DNA 标准品溶液的储存稳定性。
Anal Chem. 2019 Oct 1;91(19):12268-12274. doi: 10.1021/acs.analchem.9b02334. Epub 2019 Sep 10.
8
Driving the Scalability of DNA-Based Information Storage Systems.推动基于DNA的信息存储系统的可扩展性。
ACS Synth Biol. 2019 Jun 21;8(6):1241-1248. doi: 10.1021/acssynbio.9b00100. Epub 2019 May 24.
9
Molecular digital data storage using DNA.利用 DNA 进行分子数字数据存储。
Nat Rev Genet. 2019 Aug;20(8):456-466. doi: 10.1038/s41576-019-0125-3.
10
High density DNA data storage library via dehydration with digital microfluidic retrieval.通过数字微流控检索进行脱水的高密度 DNA 数据存储库。
Nat Commun. 2019 Apr 12;10(1):1706. doi: 10.1038/s41467-019-09517-y.