科学者たちは、24 ビット色深度のデジタル画像を正確に再現するために、1,600 万色を作成できる DNA を使った「ペイント」方法を開発しました。結果として得られる画像は信じられないほど素晴らしく、新しい芸術形式であるだけでなく、DNA に関するデータの保存における潜在的な進歩も表しています。

DNA は、塩基の配置 (GCAT という文字) だけでなく、その二本鎖構造を通じて、膨大な量の情報をコード化できます。 2 本の鎖が対になっていわゆる二重鎖を形成すると、特定の規則に従って二重鎖の安定性が確保され、プログラム可能になります。しかし、科学者たちは、プログラムにある程度の不安定性を組み込むことで可能性を拡大できることも発見しました。

新しい研究では、ウィーン大学の科学者がこの技術を使用して、小さなキャンバス上に DNA アートワークを作成しました。彼らは、赤、緑、または青の光を発する蛍光分子に小さな DNA 鎖を結合させ、これらのセグメントを使用して表面に長い DNA 鎖が結合した二本鎖を形成しました。

赤、緑、青の分子を異なる割合で混合することで、異なる色を生成できます。同時に、各色の特定の色相は、各二重鎖の安定性を調整することによって調整できます。安定性が低いほど、色は暗くなります。チームはこれを微調整して各カラー チャネルに 256 の色相を作成し、インクやディスプレイで使用される RGB の全スペクトルである 1,600 万通りのユニークな組み合わせを可能にしました。

その後、研究者らは DNA パレットを使用して絵を描き始めました。彼らは、マスクレス アレイ合成 (MAS) と呼ばれる技術を使用しました。これにより、数百または数千の DNA 配列を一度に合成し、キャンバスの各「ピクセル」に配置する色を決定することができました。このようにして、爪ほどの大きさのキャンバス上に、色深度 24 ビット、解像度 1024x768 のデジタル画像を再現できます。チームは、最終的にはこのプロセスをフル HD、さらには 4K まで拡張できるはずだと述べています。

同チームはまた、この技術はDNAデータストレージという新興分​​野の改善にも役立つ可能性があるとも述べている。

この研究は、Journal of the American Chemical Societyに掲載されました。