211service.com
Zinātnieki izmantoja CRISPR, lai ievietotu GIF dzīvā organisma DNS
Hārvardas pētnieki izmantoja CRISPR gēnu rediģēšanas sistēmu, lai ievietotu šo lēcoša zirga un jātnieka GIF dzīvu baktēriju DNS.
Solījums izmantot DNS kā krātuvi nozīmē, ka jūs, iespējams, varētu saglabāt katru uzņemto fotoattēlu, visu savu iTunes bibliotēku un visas 839 sērijas Ārsts, kurš mazā molekulā, kas nav redzama ar neapbruņotu aci — ar daudz vietas.
Bet ko tad, ja visu šo digitālo informāciju varētu vienmēr paturēt pie sevis, pat iegultu savā ādā? Hārvardas universitātes ģenētiķis Džordžs Čērčs un viņa komanda domā, ka kādu dienu tas varētu būt iespējams.
Viņi ir izmantojuši gēnu rediģēšanas sistēmu CRISPR, lai dzīvu cilvēku genomos ievietotu īsu animētu attēlu vai GIF. Escherichia coli baktērijas. Pētnieki pārveidoja katra attēla atsevišķos pikseļus par nukleotīdiem, DNS celtniecības blokiem.
Viņi nogādāja GIF dzīvajās baktērijās piecu kadru veidā: lēcoša zirga un jātnieka attēlus, ko uzņēmis angļu fotogrāfs Edvards Muibridžs, kurš 1870. gados radīja pirmās stop-motion fotogrāfijas. Pēc tam pētnieki varēja iegūt datus, sekvenējot baktēriju DNS. Viņi rekonstruēja filmu ar 90 procentu precizitāti, nolasot pikseļa nukleotīda kodu.
Metode, detalizēti šodien iekšā Daba , ir raksturīga baktērijām, taču Kolumbijas universitātes datorzinātnieks un biologs Janivs Erlihs, kurš nebija iesaistīts pētījumā, saka, ka tas ir mērogojams veids, kā dzīvās šūnās mitināt informāciju, ko galu galā varētu izmantot cilvēka šūnās.
Mūsdienu pasaule arvien vairāk ģenerē milzīgu daudzumu digitālo datu, un zinātnieki uzskata DNS par kompaktu un ilgstošu veidu šīs informācijas glabāšanai. Galu galā DNS, kas iegūta pirms tūkstošiem vai pat simtiem tūkstošu gadu, joprojām var iegūt un sekvencēt laboratorijā.
CRISPR tika izmantots arī, lai kodētu šo rokas attēlu baktēriju genomā.
Līdz šim liela daļa pētījumu par DNS izmantošanu uzglabāšanai ir ietvēruši zinātnieku izgatavoto sintētisko DNS. Un šis GIF — tikai 36 x 26 pikseļu lielums — atspoguļo salīdzinoši nelielu informācijas daudzumu, salīdzinot ar to, ko zinātnieki līdz šim ir spējuši iekodēt sintētiskajā DNS. Tomēr ir grūtāk augšupielādēt informāciju dzīvās šūnās nekā sintezētajā DNS, jo dzīvās šūnas pastāvīgi pārvietojas, mainās, dalās un izmirst.
Erlihs saka, ka viens ieguvums no datu mitināšanas dzīvās šūnās, piemēram, baktērijās, ir labāka aizsardzība. Piemēram, dažas baktērijas joprojām attīstās pēc kodolsprādzieniem, radiācijas iedarbības vai ārkārtīgi augstas temperatūras.
Sets Shipmans, zinātnieks, kas strādā Bačas laboratorijā Hārvardā un kurš vadīja pētījumu, ne tikai glabā datus, bet arī vēlas izmantot šo tehniku, lai izveidotu dzīvus sensorus, kas var reģistrēt šūnā vai tās vidē notiekošo.
Tas, ko mēs patiešām vēlamies izveidot, ir šūnas, kas kodē bioloģisko vai vides informāciju par to, kas notiek tajās un ap tām, saka Shipman.
Lai gan šī metode drīzumā netiks izmantota, lai jūsu ķermenī ielādētu lielu datu daudzumu, tā varētu izrādīties vērtīgs pētniecības rīks. Viens no iespējamiem izmantošanas veidiem būtu reģistrēt molekulāros notikumus, kas virza šūnu tipu attīstību, piemēram, neironu veidošanos smadzeņu attīstības laikā.
Shipman saka, ka jūs varētu noglabāt šos baktēriju cietos diskus ķermenī vai jebkur pasaulē, ierakstīt kaut ko, kas jūs varētu interesēt, savākt baktērijas un secināt DNS, lai redzētu, kāda informācija ir iegūta ceļā.