Ученые впервые записали кино в ДНК живых клеток

Татьяна Новак

Ученые из Гарвардского университета нашли способ закодировать видеоряд в ДНК живых кишечных палочек с помощью технологии редактирования генома CRISPR-Cas, а затем воспроизвести его с точностью 90%. Об этом эксперименте рассказывает ScienceDaily.

По словам учёных, это важное достижение на пути к созданию «молекулярного магнитофона», который однажды позволит с помощью секвенирования генома получать доступ к архиву внутренних изменений, через которые прошла развивающаяся клетка.

Как объясняет N+1, ученые встраивали в геномы кишечных палочек 33-нуклеотидные последовательности ДНК (олигонуклеотиды), каждый из которых кодировал определенный оттенок будущего «пикселя», а также имел баркод, определяющий его координату на будущем кадре. «Разрешение» кадра составляло 36 на 26 пикселей. Таким образом они смогли закодировать сперва статичное изображение руки, а затем — видеоряд, изображающий движущегося всадника на лошади.

Учёные использовали раскадровку из 5 фотографий, снятых Эдвардом Мейбриджом в 1887 году. Каждый кадр «скармливался» бактериям в течение дня. Таким образом, на запись фильма ушло 5 дней. Бактериальные ферменты встраивали найденные ими олигонуклеотиды в «кассеты» CRISPR. После секвенирования этих кассет учёным удалось восстановить исходные изображения с точностью 90%.

Таким образом, исследователи смогли доказать, что ДНК может использоваться для кодирования не только генетической, но любой другой последовательной информации. «Мы хотим создать систему биологической памяти, которая гораздо более компактна и универсальна, чем современные технологии», — говорит невролог Сет Шипман, сотрудник Гарвардской медицинской школы в Бостоне. Исследователи в будущем надеются применить ее для изучения мозга.

Напомним, год назад сотрудникам Microsoft и учёным из Вашингтонского университета удалось сохранить в молекулы дезоксирибонуклениовой кислоты более 200 мегабайт данных, а ученые из Гарварда сумели записать и потом прочитать 22 мегабайта, в том числе французский немой фильм «Путешествие на Луну». Ранее на нить ДНК специалисты из Гарварда записали на ДНК 643 килобайта: книгу из 53 400 слов, одиннадцать JPEG-изображений и одну программу на JavaScript, а Европейский институт биоинформатики закодировал таким образом 739 килобайт информации, включая тексты, изображения и аудиозапись речи Мартина Лютера Кинга «У меня есть мечта».

Загрузить еще