基于合成DNA的数据存储系统因具有超高存储密度和长期稳定性而受到广泛关注，但现有方法都存在高成本、读写延迟和错误率的问题，使其无法与现代存储设备竞争，同时合成DNA也是一个主要瓶颈。
为了解决基于DNA的数据存储系统的诸多局限性，2020年4月8日美国伊利诺伊大学厄本那-香槟分校研究人员发表于Nature Communications上的文章提出了一种新的解决方案——“打孔卡” DNA存储方法，即用“刻痕”模式标记现有的DNA分子来编码数据，而不是从头开始自定义合成DNA。“打孔卡”DNA存储方法体系包括一个写入单元和一个读取单元：写入单元包括提取用作记录介质的天然DNA寄存器识别适当的刻线位置，并通过位置代码对数据进行编码；读取单元包括dsDNA变性、文库制备和NGS测序，随后是读取比对和解码。与所有以前提出的基于DNA的数据存储方法不同，研究人员开发的新系统将信息存储在DNA分子的磷酸糖骨架中，而不是它们的序列内容中，同时该方法把现有的遗传物质当作类似于早期打孔卡片的纸张，酶作为“打孔的设备”，通过重新编程为通用的酶，并使用天然大肠杆菌DNA串，实现了一个基于DNA的存储系统。DNA“打孔卡”这种大分子存储机制的方法该无需合成DNA序列，显著降低了写入延迟、增加了测读精度，可以像“打孔卡”一样处理几乎所有DNA分子，该方法有望实现更低成本、更大容量的DNA存储。
宋琪 编译自https://www.researchgate.net/publication/340510494_DNA_punch_cards_for_storing_data_on_native_DNA_sequences_via_enzymatic_nicking
原文标题：DNA punch cards for storing data on native DNA sequences via enzymatic nicking
