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.

Ученые «программируют» живые бактерии для хранения данных

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.

Ученые «программируют» живые бактерии для хранения данных

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.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»

Обнаружен Adblock

Пожалуйста, поддержите нас, отключив блокировщик рекламы
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Отказаться
Политика конфиденциальности