کدگذاری یک فیلم دیجیتال در ژنوم باکتری های زنده به کمک کریسپر/Cas

ذخیره سازی اطلاعات روی مولکول DNA چند سالی است که مورد توجه قرار گرفته و دانشمندان اخیرا موفق شده اند گامی دیگر در این راستا بردارند. حالا یک باکتری زنده را داریم که روی DNA آن یک GIF از اسبی در حال دویدن ذخیره شده است. تا پیش از این، دانشمندان قادر بودند که اطلاعات را روی DNA سنتز شده (غیر زنده) ذخیره کنند ولی ثبت آن روی DNA موجودی زنده یک دستاورد بزرگ به حساب می آید.این اتفاق به لطف سیستم ویرایش ژن کریسپر رخ داده است.

تصاویر و ویدیوهایی که پژوهشگران به درون باکتری مورد نظر انتقال داده اند، متشکل است از پیکسل های سفید و سیاه.

ورود DNA کدگذاری شده به ژنوم باکتری:

اول از همه، دانشمندان پیکسل ها را با رمزگذاری به DNA تبدیل کرده و سپس DNA را با استفاده از شوک الکتریکی به درون باکتری هدایت کرده اند. در واقع این اطلاعات در توالی هایی به نام protospacer ذخیره می شود. و در باکتری مورد نظر به منظور ورود این DNA به ژنوم بیان پروتئین های Cas1 و Cas2 را افزایش دادند.

از اینجا به بعد، سیستم کریسپر DNA را گرفته و وارد ژنوم خود می کند. اگر DNA ساخته شده شبیه به مولکولی باشد که سلول آن را مهاجم می پندارد، به راحتی می توان DNA مورد نظر را روی باکتری ذخیره کرد.

حالا که پروسه انتقال اطلاعات به درون موجود زنده با موفقیت همراه شده، باید بتوان از آن اطلاعات استفاده کرد. به این منظور، دانشمندان DNA باکتری را توالی یابی کرده و کدها را با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی به اطلاعات حقیقی، یعنی ویدیوها و تصاویر تبدیل کند.

با این حال، این ویدیو فقط 36 در 26 پیکسل است و هنوز کارایی خاصی ندارد. دانشمندان امید دارند که بتوانند اطلاعاتی به مراتب عظیم تر از این ویدیوی ساده را روی DNA ذخیره کنند که قابل بازیابی باشد.

.

Source: https://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23017.html

date : 12 July 2017

نویسنده : سعید کارگر