科學家已經找到如何利用細菌作為活硬碟
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計算機正在成為更像生物,現在看起來像生物正變得越來越像計算機。 新的研究證明了一種在活細菌中儲存代碼行的方法,然後這些代碼可以作為遺傳訊息傳遞給下一代。
新程式使 100 位元組資料能夠成功儲存在大腸桿菌細菌,但科學家表示,它有潛力「上傳」比這更多的數據,並最終有助於發育生物學和合成設備的研究。
我們的老朋友CRISPR-Cas令人驚嘆的基因編輯器使這一切成為可能。 該設備已經開闢了新的方式重寫DNA片段現在哈佛大學的研究人員能夠使用細菌自身的 CRISPR/Cas 式編輯流程來編寫特定的程式碼。
當細菌檢測到,它將病毒DNA的一部分剪切並粘貼到自己的基因組中,這樣它就可以在未來再次識別病毒。 這份安全檢查清單代代相傳,這就是生物如何建立起來的免疫對某些種類的隨著時間的推移。
正如威廉·赫克維茨報道的那樣大眾力學在這種情況下,該團隊創建了自己的程式碼並將其偽裝成病毒。 當假病毒被引入細菌時,同樣的情況/Cas 交換發生了,嘿,很快——數據被嵌入到細菌本身。
任何東西都可以儲存在程式碼中,從一首詩到一個電腦程式。 它建立在先前的研究用 DNA 儲存數據,但這裡的挑戰是利用活細胞自身的自然過程在活細胞內重複這個技巧。
「在活細胞內工作是一個完全不同的故事和挑戰,」遺傳學家兼首席研究員 Seth Shipman 告訴我們大眾力學。 “我們不想合成 DNA 並將其切割到活細胞中,而是想知道是否可以使用大自然自己的方法直接寫入細菌細胞的基因組,以便它被複製並粘貼到每個後續世代中。”
由於細菌按順序儲存它們收到的數據,因此在稍後階段檢索起來要容易得多(透過稱為「遺傳分析」的遺傳分析)基因分型),但在此過程中存在潛在的問題:並非所有細菌都收到了所提供的所有數據,這意味著您需要大量樣本才能獲取完整的資訊。
希普曼認為還有更多的事情要做。 他說,一些細胞可以容納 3,000 位元組的數據,而特殊基因設計的硬碟細菌也有可能進一步推動這個想法。
令人驚嘆的研究,但對於這些微小的容量,我們建議您暫時不要以舊換新…
研究結果發表於科學。