科學(xué)家在細(xì)菌DNA上添加代碼存儲基因信息
據(jù)自然母親網(wǎng)站報道,科學(xué)家在細(xì)菌DNA上添加代碼,可以遺傳至下一代,DNA存儲基因信息的方法類似于計算機(jī)硬盤存儲數(shù)據(jù)。哈佛大學(xué)遺傳學(xué)家塞斯-希普曼(Seth Shipman)和杰夫-尼瓦拉(Jeff Nivala)帶領(lǐng)一支研究小組設(shè)計了一種方法。
使細(xì)菌復(fù)制計算機(jī)代碼,世代傳遞這些信息,從而確保信息能夠“備份”,即使個別細(xì)菌死亡,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種方法能夠?qū)⒒罴?xì)菌變成硬盤,目前為止,這種技術(shù)能夠?qū)⒋蠹s100字節(jié)的數(shù)據(jù)上傳至細(xì)菌,這足以在細(xì)胞中存儲簡短的字母或者詩句。
當(dāng)該方法變得更加精確時,將可能編碼更多的文字進(jìn)入細(xì)菌身體,或許未來有一天,寄生在人體的細(xì)菌也可以作為一個圖書館,允許人類下載信息內(nèi)容。雖然這是遙遠(yuǎn)未來才能實現(xiàn),但卻是非常有趣的。這項技術(shù)基于存在于許多細(xì)菌的免疫反應(yīng)操控,該系統(tǒng)的工作實際上比較簡單。
當(dāng)細(xì)菌遭遇威脅性病毒,能夠本能地切斷攻擊性病毒的部分DNA,將其混合至基因特殊區(qū)域。之后細(xì)菌使用病毒DNA部分識別未來可能遭遇的病毒,并快速形成防御系統(tǒng),復(fù)制該免疫部分進(jìn)入基因代碼,可使細(xì)菌傳遞信息至后代。
為了使細(xì)菌能夠復(fù)制計算機(jī)代碼,研究人員僅是將計算機(jī)代碼作為病毒DNA進(jìn)行處理,之后細(xì)菌能夠工作,剪貼相關(guān)信息至基因特殊區(qū)域。但是當(dāng)前這種技術(shù)仍存在許多問題,例如:并不是所有細(xì)菌都能剪切完全的信息內(nèi)容,僅有部分信息可以復(fù)制。
但如果將該代碼引入細(xì)菌種群,便能很容易地獲得完全的信息內(nèi)容。存儲信息取決于細(xì)菌的存儲能力,研究人員在實驗中使用大腸桿菌,這種細(xì)菌僅能有效存儲大約100字節(jié)。
但是對于其它細(xì)菌,例如:硫化葉菌可以存儲數(shù)千字節(jié),通過使用合成生物學(xué)工程處理,可以指數(shù)級地增加細(xì)菌信息存儲能力,使該技術(shù)更加有效實現(xiàn)。