科学家们已经找到了如何利用细菌作为活硬盘
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计算机正在成为更像生物,现在看起来像生物正变得越来越像计算机。 新的研究证明了一种在活细菌中存储代码行的方法,然后这些代码可以作为遗传信息传递给下一代。
新程序使 100 字节数据能够成功存储在大肠杆菌细菌,但科学家表示,它有潜力“上传”比这更多的数据,并最终有助于发育生物学和合成设备的研究。
我们的老朋友CRISPR-Cas令人惊叹的基因编辑器使这一切成为可能。 该设备已经开辟了新的方式重写DNA片段现在哈佛大学的研究人员能够使用细菌自身的 CRISPR/Cas 式编辑过程来编写特定的代码。
当细菌检测到,它将病毒DNA的一部分剪切并粘贴到自己的基因组中,这样它就可以在未来再次识别该病毒。 这份安全检查清单代代相传,这就是生物体如何建立起来的免疫对某些种类的随着时间的推移。
正如威廉·赫克维茨报道的那样大众力学在这种情况下,该团队创建了自己的代码并将其伪装成病毒。 当假病毒被引入细菌时,同样的情况/Cas 交换发生了,嘿,很快——数据被嵌入到细菌本身中。
任何东西都可以存储在代码中,从一首诗到一个计算机程序。 它建立在先前的研究用 DNA 存储数据,但这里的挑战是利用活细胞自身的自然过程在活细胞内重复这个技巧。
“在活细胞内工作是一个完全不同的故事和挑战,”遗传学家兼首席研究员 Seth Shipman 告诉我们大众力学。 “我们不想合成 DNA 并将其切割到活细胞中,而是想知道是否可以使用大自然自己的方法直接写入细菌细胞的基因组,以便它被复制并粘贴到每个后续世代中。”
由于细菌按顺序存储它们收到的数据,因此在稍后阶段检索起来要容易得多(通过称为“遗传分析”的遗传分析)基因分型),但在此过程中存在潜在的问题:并非所有细菌都收到了所提供的所有数据,这意味着您需要大量样本才能获取完整的信息。
希普曼认为还有更多的事情要做。 他说,一些细胞可以容纳 3,000 字节的数据,而且特殊基因设计的硬盘细菌也有可能进一步推动这一想法。
令人惊叹的研究,但对于这些微小的容量,我们建议您暂时不要以旧换新……
研究结果发表于科学。