Бактерии можно использовать как жесткие диски.
Генетики записали на «жесткий диск» бактерии 100 байт информации.
Команда учёных Гарварда под руководством генетиков Сета Шипмана и Джеффа Нивалы придумала способ обмануть бактерии, скопировав компьютерный код в структуру их ДНК, не прерывая нормального функционирования клетки. Бактерии даже передавали информацию своему потомству, обеспечивая таким образом «резервное копирование» информации, даже когда отдельные бактерии погибали.
Пока этот метод позволяет загружать в бактерию только около 100 байт данных, но этого достаточно, чтобы хранить короткий текст в клетке.
По мере совершенствования метода можно будет кодировать более длинные тексты в живую материю. Может быть, когда-нибудь, бактерии, живущие вокруг нас, будут использоваться как своего рода библиотеки, которые можно будет скачивать.
Метод основан на манипуляции с иммунной реакцией, известной как CRISPR/ система Cas, которая характерна для многих бактерий. Работа системы достаточно проста: когда бактерии сталкиваются с угрожающим вирусом, они физически вырезают сегмент ДНК атакующего вируса и вставляют его в определённую область своего собственного генома. Бактерии могут затем использовать этот участок вирусной ДНК, чтобы определить будущие вирусные угрозы и быстро организовать защиту. Копирование этого иммунитета в их собственный генетический код позволяет бактериям передавать его будущим поколениям.
Чтобы заставить бактерии копировать строки компьютерного кода, исследователи упаковывали информацию в сегмент, который выглядел как ДНК вируса. Бактерии затем копировали и вставляли соответствующий сегмент в гены.
Метод имеет несколько проблем. Например, не все бактерии вырезают сегмент полностью, копируя только часть кода. Но если вводить код в достаточно большую популяцию бактерий, то становится легче сохранить информацию полностью.
Количество информации, которую можно сохранить, также зависит от бактерий. Для этого эксперимента исследователи использовали кишечную палочку E.coli, которая была способна хранить около 100 байт. Но такие бактерии, как Sulfolobus tokodaii, могут хранить тысячи байтов. С помощью синтетической инженерии, эти цифры могут вырасти в геометрической прогрессии, что сделает метод гораздо более перспективным.
Поделитесь с друзьями интересной статьей:
