Korean
German
Arabic
Azerbaijani
Chinese (Traditional)
English
Esperanto
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
SpanishSukcesa stokado de ciferecaj informoj en la ADN de viva organismo
Malmolaj diskoj kaj aliaj datumaj stokaj sistemoj stokas grandegajn informojn hodiaŭ. Tamen, same kiel magnetaj bendoj aŭ disketoj en la pasinteco, ĉi tiuj aparatoj malmoderniĝas laŭlonge de la tempo kaj ni perdos aliron al la datumoj, kiujn ni kolektas sur ili. Tial sciencistoj disvolvis metodon por konverti datumojn en la ADN registri vivantan organismon. Ĉi tia "Amasa stokado"probable ne kadukiĝos en antaŭvidebla estonteco.
Seth Shipman de la Universitato de Kalifornio en San-Francisko, kiu ne partoprenis la laboron, laŭdis la agadon de siaj kolegoj de Universitato Kolumbio, sed atentigas, ke pasos longa tempo antaŭ ol tiaj sistemoj trovos praktikan aplikon.
Bildfonto: Pixabay
Pliaj detaloj troveblas en naturo. (https://www.nature.com/articles/s41589-020-00711-4)
Sciencistoj ne nur parolas pri konservado de datumoj en DNA ekde hieraŭ. Deoksiribonuklea acido estas tre alloga rimedo. Ĝi ebligas pakadon de datumoj pli ol 1000 fojojn pli dense ol en la plej potencaj durdiskoj, kio signifas, ke vi povus stoki 10 filmojn en spaco de la grando de salo. Ĉar DNA ankaŭ estas centra elemento de biologiaj sistemoj, oni povas atendi, ke la teknologioj por skribi kaj legi datumojn fariĝos pli malmultekostaj kaj pli perfektaj kun la tempo.
Ĝis nun, por verki datumojn en DNA, sciencistoj uzis vicon de unuj kaj nuloj en kombinaĵoj de DNA-bazaj paroj tiam la datumoj estas koditaj en la DNA. Tamen, ĉar la precizeco de DNA-sintezo malpliiĝas kun longo, DNA kun longo de 200-300 bazaj paroj estas sintezita. Ĉiu el ĉi tiuj fragmentoj ricevas unikan identigilon, tiel ke ĝi scias, kie iuj datumoj situas. Ĉi tio estas tre multekosta metodo. Kostas ĝis $ 3.500 stoki 1 megabiton da informoj, kaj la DNA-fioloj povas degradi laŭlonge de la tempo.
Tial sciencistoj provas registri datumojn en la ADN de vivaj organismoj, kiuj pasigas informojn inter generacioj. En 2017, la teamo de Harris Wang en Universitato Kolumbio ekspluatis la CRISPR-teknologiopor detekti biologiajn signalojn kiel la ĉeeston de fruktozo. Kiam la esploristoj aldonis fruktozon al ĉeloj de E. coli, gena esprimo en eksterkromosomaj niveloj pliiĝis DNA-molekuloj, tiel nomataj plasmidoj.
Tiam komponantoj, kiuj defendas la bakterion kontraŭ virusoj, distranĉas la plasmidon kun tro da genekspresio, kaj parto de ĝi iris en certan parton de la bakterio. ADNtio memoras virusajn atakojn. Ĉi tiu aldona peco reprezentis ciferecan "1. Se la fruktoza signalo ne ĉeestis, ni traktis ciferecan" 0 ".
Ĉar nur kelkaj datumaj bitoj povus esti konservitaj tiamaniere, Wang kaj liaj kolegoj nun anstataŭigis la fruktozan sistemon per elektra. Ili modifis la bakterion E. coli tiel, ke la esprimo de plasmidoj pliiĝis responde al aplikata tensio. Tiel ili povus elektre kodi ĝis 72 bitoj da datumoj en la bakteria DNA kaj la mesaĝo "Saluton mondo!" skribi. La sciencistoj ankaŭ montris, ke ili povas aldoni E. coli al norma miksaĵo de grundaj mikroorganismoj kaj poste sinsekvi la tuton por legi la koditan mesaĝon.
Wang emfazas, ke tio estas nur la komenco de la esplorado. Ni ne intencas konkurenci kun nunaj sistemoj de stokado de datumoj. Sciencistoj havas multan laboron por fari. Ekzemple, ili devas trovi manieron protekti la informojn kontraŭ la degenero kaŭzita de mutacioj en la bakterioj dum ĉela divido.