Ученые впервые передали данные с компьютера в ДНК живых клеток
Ученые из Америки нашли способ превратить колонии бактерий в устройство, подсоединенное к компьютеру. Во время эксперимента ячейки с живыми организмами выполняли роль настоящих банков памяти, как флеш-накопители.
Для записи и считывания данных биологи из Колумбийского университета создали систему, которая является чувствительной к окислительно-восстановительным реакциям в клетках. Она настроена таким образом, что улавливает взаимодействия конкретных плазмидов с основной дезоксирибонуклеиновой кислотой бактерий. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Chemical Biology.
Плазмиды - что это?
Это компактные молекулы ДНК, которые в нормальных условиях несут дополнительный генетический материал бактерий, отделенный от основного генома.
Обычно эти структуры помогают микроорганизмам приобретать устойчивость к новым факторам среды. Из-за свойства плазмид легко передаваться от клетки к клетке, в науке их часто используют как инструмент для генетических модификаций.
Чтобы превратить бактерии, специалисты ввели в них 2 типа специально созданных плазмидов - сенсорные и записывающие.
Эти плазмиды реагируют на определенные биологические сигналы и начинают модифицировать геном бактерии. Запись конкретных данных происходит аналогично штрих-коду в заранее выбранных CRISPR-локусах. Из-за того, что бактерии защищают свой геном от негативных факторов среды, это позволит ученым прочитать сохраненные данные даже через 80 поколений подопытных микроорганизмов.
Что ученые записали в ДНК клеток
-Емкость экспериментального банка памяти пока маленькая - 72 бита в 24 трехбитовых ячейках.
-Этого стало достаточно для записи "Hello World" (перевод с английского - "Привет, мир").
-Но биологи и не собирались сразу создавать бактериальный компьютер. Они поставили этот эксперимент ради подтверждения концепции, но в будущем видят пути радикального повышения эффективности.
-Вполне вероятно, что следующая версия будет оперировать уже килобайтами.
