Ученые «программируют» живые бактер..

Ученые «программируют» живые бактерии для хранения данных

Перспективы тысячекратно уплотнить запись и сохранять целостность данных благодаря самовоспроизведению информации в генах заставляют учёных искать возможность записи данных в ДНК. На этом пути уже сделаны первые интересные шаги и будет сделано ещё немало открытий. Свой вклад в общее дело внесли учёные из Колумбийского университета в США, предложившие простую систему прямой записи данных с компьютера непосредственно в геном бактерий.

uchenye_programmiruyut_zhivye_bakterii_dlya_hraneniya_dannyh_1.jpg

Источник изображения: Sproetniek/iStock

Традиционные методы записи информации в ДНК предполагают кодирование единиц и нулей файла данных в виде комбинации четырех азотистых оснований: аденина, гуанина, цитозина и тимина. Обычно длина закодированных последовательностей не превышает 200 или 300 оснований (фрагментов), поскольку иначе страдает точность искусственного синтеза ДНК. Чтение происходит в процессе секвенирования закодированных последовательностей. Стоимость такого процесса кодирования и декодирования достигает 3500 за Мбит. К тому же последовательности со временем деградируют и теряют информацию. Выходит дорого и ненадёжно.

Исследователи из Колумбийского университета ещё в 2017 году методом CRISPR смогли отредактировать ДНК плазмидов кишечной палочки (Escherichia coli) так, что те смогли распознавать и запоминать попадание сахарной фруктозы в клетки бактерий. В составе ДНК бактерий этот модифицированный элемент мог хранить 0 или 1 в зависимости от того, подавалась в раствор с бактериями фруктоза или нет. Фактически фруктоза кодировала участок ДНК. Эти данные учёные могли извлечь в процессе секвенирования ДНК бактерий в любое удобное для себя время, поскольку данные участок ДНК с закодированной информацией передавались в колонии бактерий в процессе размножения от одного поколения к другому.

uchenye_programmiruyut_zhivye_bakterii_dlya_hraneniya_dannyh_2.jpg

Схема эксперимента. Источник изображения: Nature Chemical Biology

В новом исследовании, о котором учёные сообщили в недавнем издании журнала Nature Chemical Biology, исследователи смогли создать условия для записи 72 битов данных в ДНК. В плазмиды живых бактерий E. coli была записана закодированная фраза Hello world! , которую потом успешно прочли после секвенирования ДНК живых бактерий.

Таким образом, данные кодировались прямо с ПК в ДНК живых бактерий без искусственного синтеза ДНК. По крайней мере, экономия появилась на этапе синтеза.

Видео

Мобильные устройства

na-apple-poduli-v-sud-za-to-chto-po-garantii-ona-meniala-ustroistva-na-vosstanovlennye-a-ne-novye_1.jpg

На apple подули в суд за то, что по гарантии ...

  • Мар 05, 2021
  • 115

На этой неделе юридическая фирма Hagens Berman Sobol Shapiro сообщила, что 16 августа этого года состоится слушание по групповому иску против Apple, к...

Звук и акустика

sui-generis-marshall-predstavil-svoi-pervye-twsnaushniki_1.jpg

Sui generis marshall представил свои первые t...

  • Мар 05, 2021
  • 356

Британскийпроизводитель аудиотехникиMarshall выпустил на рынок свои первые полностью беспроводные наушники. Новинку назвалиMarshallMode II.Что известн...

Наверх