We weten allemaal dat de volgende revolutie op het gebied van gegevensopslag van DNA kan komen. Ja, het klinkt een beetje vreemd voor velen van jullie, maar het is waar. Onlangs hebben wetenschappers van Harvard een GIF van een paard in levende bacteriën ingebracht.
OMG! Wetenschappers hebben zojuist een GIF in het DNA gecodeerd
De volgende revolutie in dataopslag komt misschien van DNA. Verschillende onderzoeken bewijzen dat het mogelijk is om tekst, afbeeldingen en zelfs video’s van deze essentiële moleculen voor het leven op te slaan en op te halen.
Tot nu toe werden de gegevens opgeslagen in synthetisch DNA. Maar in een vandaag gepubliceerd artikel laten Harvard-onderzoekers zien hoe het mogelijk is om informatie in het DNA van levende bacteriën – waaronder een GIF – vast te leggen en met 90% nauwkeurigheid terug te vinden.
De genetische code heeft een logica die lijkt op het binaire systeem dat in computers wordt gebruikt. Op harde schijven worden de gegevens weergegeven door nullen en enen; Het DNA gebruikt op zijn beurt vier chemische basen (A, T, C en G). Dan zou het getal 1 kunnen worden weergegeven door het AT-paar, en de nul zou de CG-combinatie zijn.
Maar hoe schrijf je gegevens naar een levende cel? Dit is mogelijk dankzij CRISPR, een techniek die enzymen gebruikt om specifieke delen van het DNA relatief nauwkeurig en efficiënt te knippen.
Deze techniek is geïnspireerd op een afweermechanisme van de bacteriën. Wanneer ze worden aangevallen door virussen, knippen ze delen van het DNA van de indringer om in hun eigen DNA te plakken, als een soort immuunsysteem.
Deze aanvallen worden “opgenomen” in de omgekeerde chronologie van wanneer ze plaatsvonden. Dat wil zeggen, de sequenties worden een levend fysiek verslag van alle verschillende virussen die de cel zijn binnengedrongen.
Het Harvard-team gebruikte dit mechanisme om gegevens vast te leggen over het DNA van E. coli-bacteriën. Eerst codeerden de wetenschappers afbeeldingen en video’s – samengesteld uit zwarte en witte pixels – in de vorm van DNA.
Vervolgens gaven ze een elektrische stroom aan de bacteriën: hierdoor worden kleine kanaaltjes in de celwand geopend, waardoor het synthetische DNA kan binnendringen. Dus E. coli deed wat het gewoonlijk doet: het nam het ‘binnenvallende’ DNA en integreerde het in zijn eigen genoom. De cellen vermenigvuldigden zich vervolgens.
Om de informatie op te halen, heeft het team E. coli-DNA gesequenced en de gegevens ingevoerd in een computerprogramma, dat met succes de originele afbeeldingen repliceerde. Het is het beeld van een hand; En een vijf-frame clip van Animal Locomotion, gemaakt door fotograaf Eadweard Muybridge in de 19e eeuw.
Vooralsnog kan deze methode niet veel informatie aan – de video is slechts 36×26 pixels – maar het is veelbelovend. Jeff Nivala, de co-auteur van de studie, vertelt Wired dat dit een proof-of-concept is voor toekomstig werk met CRISPR, en verder: “ons echte doel is om cellen in staat te stellen informatie over zichzelf te verzamelen en op te slaan in hun genoom, zodat we kunnen later analyseren.
Dus, wat vind je hiervan? Deel eenvoudig uw mening en gedachten in het commentaargedeelte hieronder.