За първи път учени закодираха филм в ДНК на жива бактерия
Амбициозен опит тества лимита на биологичния харддиск. Случвало се е и преди учените да съхраняват голямо количество данни в ДНК, само че в този момент за първи път закодираха и по-късно възпроизведоха цяло видео в кафези на жива бактерия – е.коли. Екипът твърди, че резултатът е доста повече от повратна точка в киноисторията.
Освен че обезсмъртява този към този момент прочут конски бяг (кадърът е от един от първите анимационни филми снимани някога), откривателите споделят, че техниката може да се употребява за преобразяване на живи кафези в „ молекулярен рекордер “, който снима невиждани до момента биологични развития вътре в тялото, нещо като органически видео касетофон.
„ Искаме да превърнем клетките в историци “, споделя Сет Шипман, невролог от Харвард.
„ Представяме си биологична запаметяваща система, която е доста по-малка и разнообразна от съществуващите през днешния ден технологии, която ненатрапчиво ще наблюдава доста събития в течение на времето. “
Като невролог ползата на Шипман е в проучванията на това по какъв начин се трансформират мозъчните кафези с течение на времето. Естествено, такива микроскопични развития, които настъпват съвсем незабележимо вътре в живата тъкан, са извънредно сложни за следене. Един от вероятните способи това да стане обаче е, в случай че самите кафези бъдат накарани сами да записват измененията.
„ Има места, до които не можем да стигнем, само че клетка може “, споделя Шипман пред Los Angeles Times.
“Мозъкът е заключен вътре в черепа, а измененията от време на време настъпват бързо и по едно и също време ”.
За да ревизира концепцията, екипът конвертира всеки пиксел от анимацията с коня в ДНК код – означен посредством характерна настройка на ДНК нуклеози, аденин, гуанин, тимин и цитозин.
Изследователите по-късно употребявали технологията за генно модифициране CRISPR, с цел да „ вкара “ тази поредност на данните в генома на бактерия е.коли, прибавяйки нов кадър анимация всеки ден.
Екипът по-късно изчакал седмица, оставяйки бактерията в лабораторията да се развива и развъжда, предавайки кино лентата на идващите генерации – нещо като биологичен развой за продан на файлове.
По-късно след напасване в подобаващата поредност на дестилат от ДНК райони, взети от проби от бактерията, екипът е съумял да възпроизведе кино лентата на 90% от въведената авансово информация. Успехът на теста допуска опцията живи кафези да записват и съхраняват информация в точна поредност, която по-късно може да се извлече и да се прегледа.
Ако тази опция бъде превърната в алтернатива за запис на други типове данни – като да вземем за пример промени в генната експресия, отражение върху развиването на невроните и други типове кафези – може да се окаже допустимо следене развиването на заболявания в действително време или даже предсказването на рискове за здравето, още когато могат да бъдат сполучливо избегнати.
„ Ако имаме тези транскрипционни стъпки, бихме могли да ги използваме като рецепта за инженеринг на сходни кафези “, споделя Шипман в прессъобщението.
„ Те биха могли да бъдат употребявани за моделиране на болести – или даже при лечения. “
Настоящият опит се основава на други, по-ранни изследвания оповестени от същия екип предходната година, когато учените съумяха да запишат 100 байта данни в Е. coli.
Новото изследване демонстрира, че биологичният корав диск може да бъде принуден да събира доста повече информация – освен това в поредност – което допуска, че клетките могат дейно да станат дребни камери вътре в тялото.
Констатациите са разказани в „ Nature„.
