Ученые научились хранить данные внутри ДНК живых бактерий
Благодаря своей огромной плотности ДНК может хранить данные, эквивалентные по объему примерно 10 цифровым фильмам, в структуре, сравнимой по размерам с одной крупинкой соли.
И вот теперь, как сообщает издание Science, ученые из Колумбийского университета продвинули эту концепцию еще на один шаг к практической реализации – им удалось записать данные в ДНК живых бактерий.
Для этого пришлось преобразовать эти данные с помощью ДНК-синтезатора из двоичного формата в виде единиц и нулей в органический код, представляющий собой комбинации четырех оснований молекулы, включающих аденин, гуанин, цитозин и тимин.
К сожалению, чем длиннее этот код, тем менее точной становится работа ДНК-синтезатора. В качестве обходного пути исследователи разбивают код на части. Затем секвенсоры ДНК должны снова собрать их вместе, чтобы получить доступ к данным.
Но со временем ДНК начинает деградировать, а это означает, что хранить в ней данные вечно не получится, отмечает Science.
В поисках решения проблемы исследователи из Колумбийского университета пытаются выяснить, работает ли эта технология с живыми организмами. Тогда данные можно будет хранить намного дольше и даже передавать их потомству организмов.
Команда ученых, возглавляемая Харрисом Вангом из Колумбийского университета, занималась этим проектом последние два года. Совсем недавно им удалось закодировать 72 бита данных, чтобы записать строку «Hello, world!» в популяцию бактериальных клеток.
Исследователи использовали распространенный метод редактирования генов CRISPR, с помощью которого можно вставлять в ДНК и редактировать новые последовательности для хранения данных в активных генах.
«Эта научная работа позволила создать структуру для прямого преобразования цифровых данных в биологические для последующего хранения и расширяет наши возможности по обмену информацией между объектами, имеющими в своей основе кремний и углерод», — написали авторы исследования в своей статье, недавно опубликованной в журнале Nature Chemical Biology.
Излишне говорить, что, несмотря на удивительный успех, пока удается хранить не так уж много данных.
«Мы не собираемся составить конкуренцию существующим системам хранения данных», — сказал Ванг обозревателям издания Science.
Ученым также нужно будет найти способ обеспечения сохранности данных при мутациях и репликациях ДНК бактерий.
15.01.2021 12:25
