211service.com
Wissenschaftler verwendeten CRISPR, um ein GIF in die DNA eines lebenden Organismus einzufügen
Harvard-Forscher verwendeten das CRISPR-Geneditierungssystem, um dieses GIF eines galoppierenden Pferdes und Reiters in die DNA lebender Bakterien einzufügen.
Das Versprechen, DNA als Speicher zu verwenden, bedeutet, dass Sie möglicherweise jedes Foto, das Sie jemals aufgenommen haben, Ihre gesamte iTunes-Mediathek und alle 839 Folgen von speichern können Doctor Who in einem winzigen Molekül, das für das bloße Auge unsichtbar ist – mit viel Platz.
Aber was wäre, wenn Sie all diese digitalen Informationen jederzeit bei sich tragen könnten, sogar eingebettet in Ihre Haut? Der Genetiker George Church von der Harvard University und sein Team glauben, dass dies eines Tages möglich sein könnte.
Sie haben das Gen-Editing-System CRISPR verwendet, um ein kurzes animiertes Bild oder GIF in die Genome des Lebens einzufügen Escherichia coli Bakterien. Die einzelnen Pixel jedes Bildes wandelten die Forscher in Nukleotide um, die Bausteine der DNA.
Sie lieferten das GIF in Form von fünf Frames an die lebenden Bakterien: Bilder eines galoppierenden Pferdes und Reiters, aufgenommen vom englischen Fotografen Eadweard Muybridge, der in den 1870er Jahren die ersten Stop-Motion-Fotografien produzierte. Anschließend konnten die Forscher die Daten abrufen, indem sie die Bakterien-DNA sequenzierten. Sie rekonstruierten den Film mit 90-prozentiger Genauigkeit, indem sie den Pixel-Nukleotid-Code lasen.
Die Methode, ausführlich heute in Natur , ist spezifisch für Bakterien, aber Yaniv Erlich, ein Informatiker und Biologe an der Columbia University, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, dass es eine skalierbare Möglichkeit darstellt, Informationen in lebenden Zellen aufzunehmen, die schließlich in menschlichen Zellen verwendet werden könnten.
Die moderne Welt erzeugt zunehmend riesige Mengen digitaler Daten, und Wissenschaftler sehen DNA als eine kompakte und dauerhafte Möglichkeit, diese Informationen zu speichern. Schließlich kann DNA von vor Tausenden oder sogar Hunderttausenden von Jahren immer noch in einem Labor extrahiert und sequenziert werden.
CRISPR wurde auch verwendet, um dieses Bild einer Hand in ein Bakteriengenom zu codieren.
Bisher hat sich ein Großteil der Forschung zur Verwendung von DNA zur Speicherung mit synthetischer DNA befasst, die von Wissenschaftlern hergestellt wurde. Und dieses GIF – nur 36 mal 26 Pixel groß – stellt eine relativ kleine Menge an Informationen dar, verglichen mit dem, was Wissenschaftler bisher in der Lage waren, in synthetischer DNA zu kodieren. Es ist jedoch schwieriger, Informationen in lebende Zellen hochzuladen als synthetisierte DNA, da sich lebende Zellen ständig bewegen, verändern, teilen und absterben.
Erlich sagt, dass ein Vorteil des Hostens von Daten in lebenden Zellen wie Bakterien ein besserer Schutz ist. Einige Bakterien gedeihen zum Beispiel immer noch nach Atomexplosionen, Strahlenbelastung oder extrem hohen Temperaturen.
Seth Shipman, ein Wissenschaftler, der in Churchs Labor in Harvard arbeitet und die Studie leitete, sagt, dass er die Technik nicht nur zum Speichern von Daten verwenden möchte, sondern auch lebende Sensoren herstellen möchte, die aufzeichnen können, was in einer Zelle oder in ihrer Umgebung passiert.
Was wir wirklich wollen, sind Zellen, die biologische oder Umweltinformationen darüber kodieren, was in ihnen und um sie herum vor sich geht, sagt Shipman.
Obwohl diese Technik in naher Zukunft nicht verwendet wird, um große Datenmengen in Ihren Körper zu laden, könnte sie sich als wertvolles Forschungswerkzeug erweisen. Eine mögliche Anwendung wäre die Aufzeichnung der molekularen Ereignisse, die die Evolution von Zelltypen vorantreiben, wie etwa die Bildung von Neuronen während der Gehirnentwicklung.
Shipman sagt, Sie könnten diese bakteriellen Festplatten im Körper oder irgendwo auf der Welt deponieren, etwas aufzeichnen, das Sie interessieren könnte, die Bakterien sammeln und die DNA sequenzieren, um zu sehen, welche Informationen auf dem Weg aufgenommen wurden.