Kosár

A kosár jelenleg üres

Bejelentkezés &
Regisztráció

Jelenleg nincs belépve.

Válassza ki az oldal nyelvét

TERMÉKEINK

iPon FÓRUM

iPon Cikkek

Baktériumkolóniák lehetnek a jövő adattárolói

  • Dátum | 2017.07.15 17:05
  • Szerző | Jools
  • Csoport | EGYÉB

1872-ben Eadweard Muybridge fotósorozaton rögzítette egy futó ló és lovasa mozgását. A képek segítettek megválaszolni a kérdést, hogy futás közben van-e olyan pillanat, amikor az állatnak egyik lába sem éri el a földet. (A válasz igen, van.) A felvételek ezen kívül az első mozgófilmhez is alapul szolgáltak, Muybridge ugyanis az általa szabadalmaztatott zoopraksziszkóp segítségével animálta is a képeket. Most, 145 évvel később, egy egészen új médiumon, baktériumok genomjában rögzítették ugyanezeket a képeket.

Seth Shipman, a Harvard orvosi karának kutatója és kollégái a képsor animált verzióját gif formátumban kódolták bele élő mikrobákba a CRISPR nevű rendszer révén. A CRISPR elsősorban a CRISPR/Cas9 génszerkesztési eljárásból lehet ismerős, amely egy ősi bakteriális védekező mechanizmuson alapul. Ennek révén ki lehet vágni egy darabot a DNS-ből, majd oda egy másik szekvenciát beültetni. A módszerrel kijavíthatók a problémákat okozó mutációk, de akár információ is rögzíthető segítségével, ahogy azt Shipman is megtette, aki gyakorlatilag élő merevlemezekké változtatva a mikrobákat.


Ez utóbbi felhasználás a CRISPR gyökereire megy vissza. A baktériumok évmilliárdokkal ezelőtt úgy kezdtek védekezni a vírusok ellen, hogy megragadták azok genetikai állományának egy darabját, majd azt eltárolták saját genomjukban. A vírus-DNS mindig ugyanarra a helyre került, és ha a baktérium új ellenséggel találkozott, a következő szekvenciát az előző mellé helyezte el, mintha egy könyvespolcra pakolná a köteteket. Amikor egy már eltárolt vírus újra megtámadta a mikrobát, az az archívum alapján felismerte azt, és a Cas9 nevű enzim segítségével darabokra vagdalta a betolakodó genomját.

A CRISPR, amely az említett vírus-DNS-eket tartalmazó rész neve a bakteriális genomban, tehát elsősorban egy genetikai archívum, egy információtároló rendszer. És mint Shipman és kollégái révén kiderült, ennek az itt tárolt információnak nem feltétlenül kell a vírusokra vonatkoznia. A bináris kódot bázisokká átfordítva gyakorlatilag bármilyen digitális fájl beleírható a DNS-be.

Shipman és társai pontosan ezt tették, egy képet és egy rövid képsort rögzítve egy baktériumkolónia genetikai állományában. A képsor egy 5 kockából álló gif volt Muybridge lováról. „Ez volt a mozgókép egyik első példája, amelynek elemeit a korban nagyon újnak számító technológiával rögzítették, ráadásul fontos kérdéseket is válaszolt meg” – mondja Shipman. A kép pedig egy emberi kéz fekete-fehér fotója volt, amellyel a legkorábbi emberi műalkotásokra, a barlangfalakon fennmaradt kéznyomokra kívántak visszautalni a szakértők. Akik ezekkel a fontos felvételekkel most nagyon másfajta nyomot hagytak a természetben, mint eddig bárki.


Az információ DNS-be kódolása nem új gyakorlat, hiszen ezt az élet hajnala óta minden élőlény műveli. Ugyanennek mesterséges formáját is gyakorolják egy ideje a kutatók, akik pár éve rájöttek, hogy a DNS tökéletes adathordozó. Nagyon kis helyen, rengeteg adatot lehet benne eltárolni, és megfelelő körülmények közt tartva sokáig épen marad. Továbbá szemben az adathordozók többségével, a DNS vélhetően sosem válik elavulttá, hiszen amíg ez az élet alapja, a szakértőknek fontos lesz, hogy tudják olvasni ezt a médiumot.

2011-ben George Church, Shipman témavezetője egy egész könyvet, néhány képet és egy JavaScript-programot kódolt DNS-be. Egy évvel később két brit kutató egy kicsit más módszerrel Shakespeare összes szonettjével, Martin Luther King híres beszédének felvételével, valamint James Watson és Francis Crick a DNS szerkezetét leíró tanulmányával tették meg ugyanezt. Nem sokkal ezelőtt pedig Yaniv Erlich és Dina Zielinski tárolt el DNS formájában egy némafilmet, egy operációs rendszert, egy fotót, egy tanulmányt, egy számítógépes vírust és egy Amazon-ajándékkártyát.

Az összes említett projekt során meztelen, kémcsövekben lebegő DNS-szálakat használtak a szakértők. Voltak azonban olyan kutatócsoportok is, amelyek tagjai élő sejtek genetikai állományába írtak információkat. 1999-ben például Eduardo Kac a Teremtés könyvének egy mondatát rögzítette egy mikroba genomjában. 2003-ban Pak Chung Wong az It’s a Small World című szám szövegét kódolta bele különböző baktériumok DNS-ébe, míg egy másik szakértő Einstein híres egyenletével tett ugyanígy 2007-ben.

Hozzászólások

Nem vagy bejelentkezve, a hozzászóláshoz regisztrálj vagy lépj be!

Eddigi hozzászólások:

  • 1.
    2017. 07. 18. 12:22
    hmm... kicsit távoli, de akkor majd lehet "fejleszteni" olyan vírust ami az emberi agyba is tud emlékeket ültetni...