Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • iHerb
  • Biohacking
  • M-Health

Бактериальная «флешка»

Создан надежный метод записи данных с компьютера прямо в ДНК живых клеток

Василий Парфенов, Naked Science

Американские ученые разработали способ превратить колонии бактерий в запоминающее устройство, подключенное к компьютеру. В их эксперименте ячейки с живыми организмами играли роль настоящих банков памяти, как на флеш-накопителе.

Результаты своей работы команда ученых из Колумбийского университета (Нью-Йорк, США) опубликовала в рецензируемом журнале Nature Chemical Biology (Yim et al., Robust direct digital-to-biological data storage in living cells). Для записи и считывания данных биологи создали систему, чувствительную к окислительно-восстановительным реакциям в клетках. Она настроена так, чтобы улавливать взаимодействия конкретных плазмид с хромосомной дезоксирибонуклеиновой кислотой бактерий.

digital-to-biological1.jpg

Бактериальная «флешка». Рисунки из статьи Yim et al.

Плазмиды – компактные молекулы ДНК, которые в нормальных условиях могут нести дополнительный генетический материал бактерий, обособленный от основного генома. Зачастую именно эти структуры помогают микроорганизмам приобретать устойчивость к новым факторам среды. Благодаря свойству плазмид сравнительно легко передаваться от клетки к клетке, ученые часто используют их как инструмент для генетических модификаций.

digital-to-biological2.jpg

Схема запоминающего устройства из колоний бактерий.

Чтобы превратить бактерии в запоминающие устройства, в них ввели два типа специально созданных плазмид – сенсорный и записывающий. Они реагируют на определенные биологические сигналы и начинают модифицировать геном бактерии. Запись необходимых данных производится аналогично штрих-коду в заранее выбранных CRISPR-локусах. Способность бактерий защищать свой геном от негативных факторов среды позволила прочесть сохраненные учеными данные даже спустя 80 поколений подопытных микроорганизмов.

Емкость экспериментального банка памяти пока не впечатляет – всего 72 бита в 24 трехбитовых ячейках. Этого было достаточно для записи «Hello World» специально разработанным кодом, но, чтобы применить технологию на практике, требуются серьезные усовершенствования. К тому же нужно снизить количество ошибок: даже на столь малом объеме информации точность считывания составила всего 98 процентов.

digital-to-biological3.png

Принципиальная схема эксперимента.

Как правило, методы записи данных в дезоксирибонуклеиновую кислоту подразумевают полный синтез молекулы с нужной информацией на ней. Живые клетки в таком случае выступают лишь как хранилище данных, бесконечно реплицируя генетический материал с побочной информацией.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

синтетическая биология база данных Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Без ПЦР

Новый метод считывания информации, записанной в ДНК, работает при комнатной температуре, что приближает технологию к реальному применению.

читать

Хранить вечно

На роль идеальной «капсулы времени» предложили ДНК микроба, который живет в отложениях каменной соли.

читать

ДНК вещей

Исследователи разработали технологию и архитектуру производства материалов со встроенной нестираемой памятью, используя ДНК.

читать

Белки вместо ДНК

Любую библиотеку можно будет сохранить навечно в чайной ложке молекул олигопептидов, состоящих из разного количества аминокислот.

читать

Рекорд скорости

Ученые Вашингтонского университета и корпорации Microsoft потратили на запись в ДНК слова hello и его прочтение всего 21 час.

читать