Пользователи Интернета имеют множество вариантов формата, в которых можно хранить видеозаписи, а теперь и биологи им могут предложить свой вариант. С помощью техники, продемонстрированной на E. coli (кишечная палочка), будет возможно записать в ДНК ключевые события в жизни клетки.
Техническое достижение, опубликованное 12 июля в Nature [Shipman, S. L., Nivala, J., Macklis, J. D. & Church, G. M. Nature (2017)], является шагом на пути создания клеточных систем записи, способных кодировать ряд событий, по мнению Сета Шипмана, биолога Гарвардской медицинской школы в Бостоне, штат Массачусетс.
Шипман и его коллеги, в том числе генетик Гарварда Джордж Черч, использовали систему CRISPR-Cas, которая с относительной легкостью и точностью позволяет изменять геномы, для кодирования фильма в геном бактерии Escherichia coli. Команда Шипмена использовала возможность ДНК захватывать фрагменты вирусной ДНК и хранить их в организованном массиве в геноме хозяина. Команда разработала свою систему таким образом, чтобы фрагменты вирусной ДНК соответствовали пикселям изображения. Исследователи кодировали каждый пиксель и его расположение в изображении. Каждый кадр фильма состоял из 104-х фрагментов ДНК.
Фильм, который был выбран исследователями для эксперимента, состоял из пяти кадров из серии британского фотографа Эдаудесда Муйбриджа «Человек и животное». На кадрах показана кобыла по имени Энни, скачущая галопом.
Учёные вводили ДНК в кишечную палочку со скоростью 1 кадр в день в течение пяти дней. Затем исследователи упорядочили регионы CRISPR в популяции бактерий, чтобы восстановить изображение. Восстановленные бактерией изображения были чётко различимы и незначительно отличались от оригинальной записи.
Мнение специалиста:
Это Революция в кодировании данных. Система пока далека от идеала, и она полна ограничений, но это безусловно новаторская работа. Данная работа может дать возможность отслеживать экспрессию генов без разрушения клеток, что может стать прорывом в диагностике и генной инженерии.
