211service.com
Wetenschappers gebruikten CRISPR om een GIF in het DNA van een levend organisme te plaatsen
Onderzoekers van Harvard gebruikten het CRISPR-systeem voor het bewerken van genen om deze GIF van een galopperend paard en ruiter in het DNA van levende bacteriën in te voegen.
De belofte om DNA als opslag te gebruiken, betekent dat je elke foto die je ooit hebt gemaakt, je hele iTunes-bibliotheek en alle 839 afleveringen van Doctor who in een klein molecuul dat onzichtbaar is voor het blote oog - met veel ruimte over.
Maar wat als u al die digitale informatie altijd bij u zou kunnen houden, zelfs ingebed in uw huid? Harvard University geneticus George Church en zijn team denken dat het ooit mogelijk zal zijn.
Ze hebben het genbewerkingssysteem CRISPR gebruikt om een korte geanimeerde afbeelding, of GIF, in de genomen van levende wezens in te voegen. Escherichia coli bacteriën. De onderzoekers zetten de afzonderlijke pixels van elk beeld om in nucleotiden, de bouwstenen van DNA.
Ze leverden de GIF in de levende bacteriën in de vorm van vijf frames: afbeeldingen van een galopperend paard en ruiter, gemaakt door de Engelse fotograaf Eadweard Muybridge, die in de jaren 1870 de eerste stop-motionfoto's maakte. De onderzoekers konden de gegevens vervolgens ophalen door het bacteriële DNA te sequencen. Ze reconstrueerden de film met een nauwkeurigheid van 90 procent door de pixel-nucleotidecode te lezen.
De methode, vandaag gedetailleerd in Natuur , is specifiek voor bacteriën, maar Yaniv Erlich, een computerwetenschapper en bioloog aan de Columbia University die niet bij het onderzoek betrokken was, zegt dat het een schaalbare manier is om informatie in levende cellen te hosten die uiteindelijk in menselijke cellen kan worden gebruikt.
De moderne wereld genereert in toenemende mate enorme hoeveelheden digitale gegevens en wetenschappers zien DNA als een compacte en duurzame manier om die informatie op te slaan. DNA van duizenden of zelfs honderdduizenden jaren geleden kan immers nog steeds worden geëxtraheerd en gesequenced in een laboratorium.
CRISPR werd ook gebruikt om dit beeld van een hand in een bacterieel genoom te coderen.
Tot nu toe heeft veel van het onderzoek naar het gebruik van DNA voor opslag betrekking op synthetisch DNA dat door wetenschappers is gemaakt. En deze GIF - slechts 36 bij 26 pixels groot - vertegenwoordigt een relatief kleine hoeveelheid informatie in vergelijking met wat wetenschappers tot nu toe hebben kunnen coderen in synthetisch DNA. Het is echter een grotere uitdaging om informatie naar levende cellen te uploaden dan gesynthetiseerd DNA, omdat levende cellen voortdurend bewegen, veranderen, delen en afsterven.
Erlich zegt dat een voordeel van het hosten van gegevens in levende cellen zoals bacteriën een betere bescherming is. Sommige bacteriën gedijen bijvoorbeeld nog steeds goed na nucleaire explosies, blootstelling aan straling of extreem hoge temperaturen.
Naast het opslaan van gegevens, zegt Seth Shipman, een wetenschapper die in het laboratorium van Church in Harvard werkt en de studie leidde, dat hij de techniek wil gebruiken om levende sensoren te maken die kunnen registreren wat er in een cel of in zijn omgeving gebeurt.
Wat we echt willen maken, zijn cellen die coderen voor biologische of omgevingsinformatie over wat er in hen en om hen heen gebeurt, zegt Shipman.
Hoewel deze techniek niet snel zal worden gebruikt om grote hoeveelheden gegevens in je lichaam te laden, kan het een waardevol onderzoeksinstrument blijken te zijn. Een mogelijk gebruik zou zijn om de moleculaire gebeurtenissen vast te leggen die de evolutie van celtypen aansturen, zoals de vorming van neuronen tijdens de ontwikkeling van de hersenen.
Shipman zegt dat je deze bacteriële harde schijven in het lichaam of waar ook ter wereld kunt deponeren, iets opnemen waarin je mogelijk geïnteresseerd bent, de bacteriën verzamelen en het DNA sequencen om te zien welke informatie onderweg is opgepikt.