ဒစ်ဂျစ်တယ်ဒေတာအတွက် DNA အခြေခံသိုလှောင်မှုစနစ်တစ်ခု တီထွင်ရန် 획기적인 လေ့လာမှုတစ်ခုသည် သိသာထင်ရှားသော ခြေလှမ်းတစ်ရပ်ကို လှမ်းလိုက်ပါသည် ။
ယနေ့ခေတ်တွင် ဒစ်ဂျစ်တယ် ဒေတာသည် စက်ပစ္စည်းများအပေါ် မှီခိုနေရခြင်းကြောင့် အဆမတန်တိုးပွားလာနေပြီး ရေရှည်သိုလှောင်မှု ခိုင်မာရန် လိုအပ်ပါသည်။ လက်ရှိဒစ်ဂျစ်တယ်နည်းပညာသည် ဖြေရှင်းချက်မပေးနိုင်သောကြောင့် ဒေတာသိုလှောင်မှုသည် တဖြည်းဖြည်းစိန်ခေါ်မှုတစ်ရပ် ဖြစ်လာပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့် ကွန်ပျူတာသမိုင်းတစ်လျှောက်လုံးထက် လွန်ခဲ့သော နှစ်နှစ်အတွင်း ဒစ်ဂျစ်တယ်ဒေတာများ ပိုမိုဖန်တီးလာခဲ့ခြင်းဖြစ်ပြီး အမှန်တကယ် တွင် ကမ္ဘာပေါ်တွင် နေ့စဉ်နှင့်အမျှ ဒေတာ ၂.၅ ကွင်တီလီယွန်ဘိုက် {၁ ကွင်တီလီယွန်ဘိုက် = ၂,၅၀၀,၀၀၀ တယ်ရာဘိုက် (TB) = ၂,၅၀၀,၀၀၀,၀၀၀ ဂစ်ဂါဘိုက် (GB)} ဖန်တီးနေပါသည်။ ၎င်းတွင် လူမှုကွန်ရက်ဆိုက်များ၊ အွန်လိုင်းဘဏ်လုပ်ငန်းငွေပေးငွေယူများ၊ ကုမ္ပဏီများနှင့် အဖွဲ့အစည်းများ၏ မှတ်တမ်းများ၊ ဂြိုဟ်တုများမှဒေတာများ၊ စောင့်ကြည့်ခြင်း၊ သုတေသန၊ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးစသည်တို့မှ ဒေတာများ ပါဝင်သည်။ ဤဒေတာသည် အလွန်ကြီးမားပြီး ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံမရှိပါ။ ထို့ကြောင့် ဒေတာအတွက် ကြီးမားသောသိုလှောင်မှုလိုအပ်ချက်များနှင့် ၎င်း၏ အဆမတန်တိုးပွားလာမှုကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းရန် ယခုအခါ ကြီးမားသောစိန်ခေါ်မှုတစ်ရပ်ဖြစ်လာပြီး၊ အထူးသဖြင့် ရေရှည်သိုလှောင်မှု ခိုင်မာရန် လိုအပ်သော အဖွဲ့အစည်းများနှင့် ကော်ပိုရေးရှင်းများအတွက်ဖြစ်သည်။
လက်ရှိရရှိနိုင်သောရွေးချယ်စရာများမှာ ဟာ့ဒ်ဒစ်၊ အလင်းပြန်ဒစ်များ (CD)၊ မန်မိုရီချောင်းများ၊ ဖလက်ရှ်ဒရိုက်များနှင့် ဒေတာ 10 Terabytes (TB) အထိ သိမ်းဆည်းထားသည့် ပိုအဆင့်မြင့်သော တိပ်ဒရိုက်များ သို့မဟုတ် အလင်းပြန် BluRay အကွက်များဖြစ်သည်။ ထိုသို့သော သိုလှောင်မှုကိရိယာများကို အများအားဖြင့် အသုံးပြုနေကြသော်လည်း အားနည်းချက်များစွာရှိသည်။ ပထမဦးစွာ၊ ၎င်းတို့သည် အနိမ့်မှအလတ်စား သိုလှောင်မှုသက်တမ်းရှိပြီး ၎င်းတို့သည် ဆယ်စုနှစ်များစွာကြာရှည်ခံနိုင်စေရန် စံပြအပူချိန်နှင့် စိုထိုင်းဆအခြေအနေများအောက်တွင် သိမ်းဆည်းထားရန် လိုအပ်ပြီး အထူးဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာသိုလှောင်နေရာများ လိုအပ်ပါသည်။ ဤအရာအားလုံးနီးပါးသည် ပါဝါအများအပြားသုံးစွဲပြီး ကြီးမားပြီး လက်တွေ့မကျဘဲ ရိုးရိုးပြိုလဲခြင်းတွင် ပျက်စီးသွားနိုင်သည်။ ၎င်းတို့ထဲမှ အချို့သည် အလွန်စျေးကြီးပြီး မကြာခဏ data error နှင့် ကြုံတွေ့ရသောကြောင့် လုံလောက်စွာ မခိုင်လုံပါ။ အဖွဲ့အစည်းမှ တစ်ကမ္ဘာလုံးက လက်ခံထားသော ရွေးချယ်ခွင့်ကို cloud computing ဟုခေါ်သည် - ကုမ္ပဏီတစ်ခုသည် ၎င်း၏ IT နှင့် data storage လိုအပ်ချက်များအားလုံးကို ကိုင်တွယ်ရန်အတွက် "cloud" ဟုရည်ညွှန်းသော "cloud" ဟုရည်ညွှန်းသော "ပြင်ပ" ဆာဗာကို အခြေခံအားဖြင့် ငှားရမ်းပေးသည့် အစီအစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ cloud computing ၏ အဓိကအားနည်းချက်များထဲမှတစ်ခုမှာ လုံခြုံရေးနှင့် ကိုယ်ရေးကိုယ်တာပြဿနာများနှင့် ဟက်ကာများမှ တိုက်ခိုက်ရန် အားနည်းချက်ဖြစ်သည်။ ကုန်ကျစရိတ်ကြီးမြင့်မှု၊ မိခင်အဖွဲ့အစည်းက ထိန်းချုပ်ကန့်သတ်မှုနှင့် ပလက်ဖောင်းအပေါ် မှီခိုမှုတို့ကဲ့သို့သော အခြားပြဿနာများလည်း ရှိပါသည်။ Cloud computing သည် ရေရှည်သိုလှောင်မှုအတွက် ကောင်းသောရွေးချယ်မှုတစ်ခုအဖြစ် မြင်တွေ့နေရဆဲဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းတွင် ထုတ်လုပ်နေသော ဒစ်ဂျစ်တယ်သတင်းအချက်အလက်များသည် ကျွန်ုပ်တို့၏သိမ်းဆည်းနိုင်မှုစွမ်းရည်ကို ကျော်လွန်နေပုံပေါ်ပြီး အနာဂတ်သိုလှောင်မှုလိုအပ်ချက်များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် တိုးချဲ့လုပ်ဆောင်နိုင်ချိန်တွင် ဤဒေတာရေလွှမ်းမိုးမှုကို ဖြည့်ဆည်းပေးရန်အတွက် ပိုမိုခိုင်မာသောဖြေရှင်းနည်းများ လိုအပ်နေပါသည်။
DNA က ကွန်ပြူတာ သိုလှောင်မှုမှာ ကူညီနိုင်ပါသလား။
ကျွန်ုပ်တို့၏ DNA (Deoxyribonucleic acid) ကို ဒစ်ဂျစ်တယ်ဒေတာသိမ်းဆည်းရန်အတွက် စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ်ကောင်းသော အခြားရွေးချယ်စရာတစ်ခုအဖြစ် သတ်မှတ်ခံထားရသည်။ DNA သည် သက်ရှိအားလုံးနီးပါးတွင်ရှိသော ကိုယ်တိုင်ပုံတူပွားနိုင်သောပစ္စည်းဖြစ်ပြီး ကျွန်ုပ်တို့၏ မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာအချက်အလက်များကို ဖွဲ့စည်းပေးသည်။ လူလုပ် သို့မဟုတ် ဓာတု DNA သည် စီးပွားဖြစ်ရရှိနိုင်သော oligonucleotide ပေါင်းစပ်စက်များကို အသုံးပြု၍ ပြုလုပ်နိုင်သော တာရှည်ခံပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ DNA ၏ အဓိကအကျိုးကျေးဇူးမှာ ၎င်း၏သက်တမ်းရှည်ခြင်းဖြစ်ပြီး DNA သည် ဆီလီကွန် ( ကွန်ပျူတာများ တည်ဆောက်ရာတွင် အသုံးပြုသော ဆီလီကွန်ချစ်ပ်) ထက် အဆ ၁၀၀၀ ပိုကြာရှည်ခံသည် ။ အံ့သြစရာကောင်းသည်မှာ DNA ကုဗမီလီမီတာတစ်ခုတည်းသည် အချက်အလက်ဘိုက် တစ်ကွင်တီလီယန်ကို သိမ်းဆည်းနိုင်သည်။ DNA သည် ဘယ်တော့မှ ယိုယွင်းပျက်စီးမသွားဘဲ အေးပြီးခြောက်သွေ့သောနေရာတွင် ရာစုနှစ်ရာပေါင်းများစွာ သိမ်းဆည်းထားနိုင်သည်။ သိုလှောင်မှုအတွက် DNA ကိုအသုံးပြုခြင်းဆိုင်ရာ အယူအဆသည် ၁၉၉၄ ခုနှစ်မှစ၍ ကြာမြင့်စွာကတည်းက ရှိနေခဲ့သည်။ အဓိကအကြောင်းရင်းမှာ ကွန်ပျူတာနှင့် ကျွန်ုပ်တို့၏ DNA တွင် အချက်အလက်များကို သိမ်းဆည်းထားသည့်ပုံစံနှင့် ဆင်တူသောကြောင့်ဖြစ်သည် ။ နှစ်ခုစလုံးသည် အချက်အလက်များ၏ ပုံစံများကို သိမ်းဆည်းထားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ကွန်ပျူတာတစ်လုံးသည် ဒေတာအားလုံးကို 0 နှင့် 1 အဖြစ် သိမ်းဆည်းပြီး DNA သည် သက်ရှိတစ်ခု၏ ဒေတာအားလုံးကို thymine (T)၊ guanine (G)၊ adenine (A) နှင့် cytosine (C) ဟူသော base လေးခုကို အသုံးပြု၍ သိမ်းဆည်းသည်။ ထို့ကြောင့် DNA ကို ကွန်ပျူတာတစ်လုံးကဲ့သို့ standard storage device ဟုခေါ်နိုင်ပြီး၊ ဤ base များကို 0 (base A နှင့် C) နှင့် 1 (base T နှင့် G) အဖြစ် ကိုယ်စားပြုနိုင်လျှင်ဖြစ်သည်။ DNA သည် ခိုင်ခံ့ပြီး ကြာရှည်ခံသည်၊ အရိုးရှင်းဆုံး ထင်ဟပ်ချက်မှာ DNA တွင် သိမ်းဆည်းထားသော ကျွန်ုပ်တို့၏ အချက်အလက်အားလုံး၏ ပုံစံဖြစ်သော ကျွန်ုပ်တို့၏ မျိုးရိုးဗီဇကုဒ်ကို မျိုးဆက်တစ်ခုမှ နောက်တစ်ခုသို့ ထပ်ခါတလဲလဲ ထိရောက်စွာ ပေးပို့ခြင်းဖြစ်သည်။ software နှင့် hardware ကုမ္ပဏီကြီးအားလုံးသည် ဒေတာများကို ရေရှည် မော်ကွန်းတင်ခြင်းဆိုင်ရာ ရည်မှန်းချက်ကို အောင်မြင်စေရန်အတွက် များပြားလှသော ပမာဏကို သိမ်းဆည်းရန်အတွက် synthetic DNA ကို အသုံးပြုရန် စိတ်အားထက်သန်ကြသည်။ အယူအဆမှာ ကွန်ပျူတာကုဒ် 0 နှင့် 1 များကို DNA ကုဒ် (A, C, T, G) အဖြစ် ဦးစွာပြောင်းလဲရန်ဖြစ်ပြီး၊ ပြောင်းလဲထားသော DNA ကုဒ်ကို အသုံးပြု၍ DNA ၏ synthetic strand များကို ထုတ်လုပ်ပြီးနောက် အအေးခန်းတွင် သိမ်းဆည်းနိုင်သည်။ လိုအပ်သည့်အခါတိုင်း DNA အမျှင်များကို အအေးခန်းမှ ဖယ်ရှားနိုင်ပြီး ၎င်းတို့၏ အချက်အလက်များကို DNA sequencing စက်ကို အသုံးပြု၍ ဒီကုဒ်လုပ်ကာ DNA sequence ကို ကွန်ပျူတာတွင် ဖတ်ရှုနိုင်ရန် 1s နှင့် 0s ၏ binary computer format သို့ နောက်ဆုံးတွင် ဘာသာပြန်ပေးပါသည်။
DNA ဂရမ်အနည်းငယ်သည် quintillion byte ပမာဏရှိသော အချက်အလက်များကို သိမ်းဆည်းနိုင်ပြီး နှစ်ပေါင်း ၂၀၀၀ အထိ မပျက်စီးအောင် ထိန်းသိမ်းထားနိုင်ကြောင်း ပြသထားပြီးဖြစ်သည် ။ သို့သော် ဤရိုးရှင်းသော နားလည်မှုသည် စိန်ခေါ်မှုအချို့နှင့် ရင်ဆိုင်ခဲ့ရသည်။ ပထမအချက်အနေဖြင့် DNA သို့ ဒေတာရေးသားရန် အတော်လေးစျေးကြီးပြီး အလွန်နှေးကွေးပါသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ 0 နှင့် 1 များကို DNA base (A၊ T၊ C၊ G) သို့ အမှန်တကယ်ပြောင်းလဲခြင်းဖြစ်သည်။ ဒုတိယအချက်အနေဖြင့် ဒေတာကို DNA ပေါ်တွင် "ရေးသား" ပြီးသည်နှင့် ဖိုင်များကို ရှာဖွေရန်နှင့် ပြန်လည်ရယူရန် ခက်ခဲပြီး DNA sequencing ဟုခေါ်သော နည်းပညာတစ်ခု လိုအပ်ပြီး DNA မော်လီကျူး အတွင်းရှိ base များ၏ တိကျသောအစီအစဉ်ကို ဆုံးဖြတ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ ထို့နောက် ဒေတာကို 0 နှင့် 1 သို့ ပြန်လည် decode လုပ်သည်။
Microsoft Research နှင့် University of Washington မှ သိပ္ပံပညာရှင်များ၏ မကြာသေးမီက လေ့လာမှု ၂ ခု တွင် DNA သိုလှောင်မှုတွင် “random access” ကို ရရှိခဲ့သည်။ “random access” ရှုထောင့်သည် အလွန်အရေးကြီးပါသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ၎င်းသည် အချက်အလက်များကို နေရာတစ်ခုသို့ သို့မဟုတ် နေရာတစ်ခု (ယေဘုယျအားဖြင့် မှတ်ဉာဏ်) သို့ လွှဲပြောင်းနိုင်ပြီး၊ sequence ၏ မည်သည့်နေရာမဆို တိုက်ရိုက်ဝင်ရောက်ကြည့်ရှုနိုင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဤ random access နည်းပညာကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ လိုချင်သောဖိုင်အနည်းငယ်ကို ရှာဖွေထုတ်ယူရန်အတွက် DNA dataset တစ်ခုလုံးကို sequence လုပ်ပြီး decode လုပ်ရန် လိုအပ်သည့် ယခင်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ DNA သိုလှောင်မှုမှ ဖိုင်များကို ရွေးချယ်နည်းလမ်းဖြင့် ပြန်လည်ရယူနိုင်သည်။ ဒေတာပမာဏ တိုးလာပြီး sequencing လုပ်ရမည့်ပမာဏကို လျှော့ချပေးသောကြောင့် များပြားလာသောအခါ “random access” ၏ အရေးပါမှုသည် ပိုမိုမြင့်မားလာသည်။ random access ကို ဤမျှကြီးမားသော စကေးဖြင့် ပြသခဲ့ခြင်းမှာ ပထမဆုံးအကြိမ်ဖြစ်သည်။ သုတေသီများသည် ဒေတာအမှားများကို ပိုမိုခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းဖြင့် ဒေတာများကို ပိုမိုထိရောက်စွာ decode လုပ်ခြင်းနှင့် ပြန်လည်ရယူခြင်းအတွက် algorithm တစ်ခုကိုလည်း တီထွင်ခဲ့ပြီး sequencing လုပ်ငန်းစဉ်ကိုလည်း ပိုမိုမြန်ဆန်စေသည်။ ဤလေ့လာမှုတွင် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော DNA oligonucleotides ၁၃ သန်းကျော်ကို encode လုပ်ခဲ့ပြီး ၎င်းသည် 29KB မှ 44MB အထိ အရွယ်အစားရှိသော ဖိုင် ၃၅ ခု (ဗီဒီယို၊ အသံ၊ ရုပ်ပုံနှင့် စာသားများပါဝင်သည်) ပါဝင်သော 200MB အရွယ်အစားဒေတာဖြစ်သည်။ ဤဖိုင်များကို အမှားအယွင်းမရှိဘဲ တစ်ခုချင်းစီ ပြန်လည်ရယူခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ စာရေးသူများသည် DNA sequences များကို ရေးသားခြင်းနှင့် ဖတ်ရှုခြင်းတွင် ပိုမိုခိုင်မာပြီး အမှားအယွင်းခံနိုင်ရည်ရှိသော algorithm အသစ်များကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ ဤလေ့လာမှုသည် DNA သိုလှောင်မှုနှင့် ပြန်လည်ရယူခြင်းအတွက် လက်တွေ့ကျသော၊ ကြီးမားသောစနစ်တစ်ခုကို ပြသသည့် အဓိကတိုးတက်မှုတစ်ခုအဖြစ် Nature Biotechnology တွင် ပုံနှိပ်ထုတ်ဝေခဲ့သည်။
DNA သိုလှောင်မှုစနစ်သည် ဒေတာသိပ်သည်းဆမြင့်မားခြင်း၊ တည်ငြိမ်မှုမြင့်မားခြင်းနှင့် သိမ်းဆည်းရလွယ်ကူခြင်းတို့ကြောင့် အလွန်ဆွဲဆောင်မှုရှိပုံရသော်လည်း တစ်ကမ္ဘာလုံးအတိုင်းအတာဖြင့် လက်ခံကျင့်သုံးနိုင်မီ စိန်ခေါ်မှုများစွာရှိနေသည်မှာ ထင်ရှားပါသည်။ အချိန်နှင့် လုပ်အားများစွာအသုံးပြုရသည့် DNA ကို ကုဒ်လုပ်ခြင်း (အစီအစဉ်) နှင့် DNA ပေါင်းစပ်ခြင်းတို့မှာ အချက်အနည်းငယ်သာဖြစ်သည်။ ဤနည်းပညာသည် ပိုမိုတိကျမှုနှင့် ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော လွှမ်းခြုံမှု လိုအပ်ပါသည်။ DNA သည် တိုးတက်ပြောင်းလဲနေဆဲ ဖြစ်သောကြောင့် ရေရှည်တွင် ဒေတာများကို သိမ်းဆည်းမည့် တိကျသောပုံစံကို ဤနယ်ပယ်တွင် တိုးတက်မှုများရှိသော်လည်း ။ Microsoft သည် ဓာတု DNA ထုတ်လုပ်မှုကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် ၂၀၂၀ ခုနှစ်တွင် အပြည့်အဝလည်ပတ်နိုင်သော DNA သိုလှောင်မှုစနစ်တစ်ခုကို ဒီဇိုင်းဆွဲရန် စိန်ခေါ်မှုများကို ဖြေရှင်းရန် ကတိပြုထားသည် ။
***
source (s) ကို
၁။ Erlich Y နှင့် Zielinski D ၂၀၁၇။ DNA Fountain သည် ခိုင်မာပြီး ထိရောက်သော သိုလှောင်မှုဗိသုကာကို ဖန်တီးပေးသည်။ Science. 355(6328)။ https://doi.org/10.1126/science.aaj2038
၂။ Organick L et al. ၂၀၁၈။ ကြီးမားသော DNA အချက်အလက်သိုလှောင်မှုတွင် ကျပန်းဝင်ရောက်ခွင့်။ သဘာဝဇီဝနည်းပညာ။ ၃၆။ https://doi.org/10.1038/nbt.4079
***
