一个分享GIF的新地方:活细菌的dna

科学家们在活细菌的DNA中插入了GIF,使我们离有一天将信息植入自己的皮肤又近了一步。...

科学家们在活细菌的DNA中**了GIF,使我们离有一天将信息植入自己的皮肤又近了一步。

使用DNA来存储数据并不是什么新鲜事,但直到现在,数据都存储在合成的而不是活的DNA中。在活DNA中储存信息更困难,因为细胞总是在变化。在今天发表在《自然》杂志上的一篇论文中,科学家们利用细菌的天然防御系统,将一只手的照片和一个五帧剪辑从Eadweard Muybridge的人类和动物运动中嵌入到E。大肠杆菌。他们完美地重建了图像,视频的准确率达到90%。

这项技术利用了基因编辑系统CRISPR。当病毒攻击细菌时,细菌利用这种防御机制切割病毒的部分DNA,并将其粘贴在自己的DNA中。这基本上使病毒DNA成为细菌细胞的一部分。这些序列作为病毒入侵的记忆,因此如果病毒再次受到攻击,细胞可以出去切割病毒的未来版本。

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这些病毒攻击是按照与它们发生的时间相反的顺序来“记录”的,因此,随着时间的推移,这些序列成为入侵的所有不同病毒的真实的物理记录。该研究的合著者、哈佛大学神经科学研究员塞思·希普曼(Seth Shipman)说,研究小组决定为自己的目的入侵这个系统。

研究人员在E。大肠杆菌是由黑白像素组成的。首先,科学家将这些像素编码成DNA。然后,他们把自己的DNA放入E。使用电的大肠杆菌细胞。电流通过细胞会打开细胞壁上的小通道,然后DNA就可以流入细胞内。从这里开始,E。Coli的CRISPR系统抓住了DNA并将其整合到自己的基因组中希普曼说:“我们发现,如果我们让我们提供的序列看起来像系统通常从病毒中获取的序列,它就会拿走我们提供的序列。”。

一旦信息在里面,下一步就是找回它。所以,研究小组对E。并通过计算机程序运行该序列,成功地再现了原始图像。因此,你在页面顶部看到的跑马实际上只是计算机对已测序DNA的表示,因为我们肉眼看不到DNA。

图像和视频的选择不是随机的。希普曼说,研究小组希望“参考一些人类曾经在自然界中的原始图像”,比如手的洞**画。同样,这部电影的五幅画面显示了一匹马在疾驰,这是有史以来第一部采用19世纪70年代新技术拍摄的动态图像。”希普曼说:“我们认为,我们也在以一种新的方式将信息编码到自然界中,应该使用一些经过尝试和测试的东西。”。

到目前为止,这种方法不能处理很多信息。视频只有36×26像素,考虑到我们可以用合成DNA编码书籍和较长的电影,这并不算多。但是使用活细菌的新方法为令人兴奋的可能性打开了大门。例如,我们可以**细胞来记录附近环境中发生的事情。希普曼是一位神经科学家,他希望有一天这个系统可以用来记录随着时间的推移而发生的事件,比如大脑中神经元的形成。是的,也许有一天你可以把所有的权力游戏嵌入你的皮肤。

  • 发表于 2021-05-29 01:43
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