A tudósok a CRISPR segítségével GIF-et tároltak egy élő sejt DNS-ében

Eadweard Muybridge úttörő volt a korai moziban és a tudományos megfigyelésben egyaránt. A vágtató lóról készült ikonikus klipjét híresen használták arra, hogy tétet rendezzenek arról, hogy az állat mozgás közben mind a négy patáját felemelte-e a földről.

Több mint 130 évvel az áttörés után Muybridge áll a másik középpontjában, mivel a tudósok sikeresen kódolták ezt az ikonikus filmet az élő sejtek DNS-be. Az eredmény egy úgynevezett szerves GIF, és ez az első lépés abban, amit a kutatók molekuláris rögzítőként emlegetnek, képesek létezni, megfigyelni és megragadni az információkat az élő sejtekben.

fizethet készpénzzel doordash-on

Lásd a kapcsolódó Alakváltó tészta kicsomagolja magát a tányérjára Az agy elkezdi magát enni, amikor nem tud aludni Aggasztó tanulmányok szerint a vitatott génszerkesztő eszköz, a CRISPR rákot okozhat

A sejteket történészekké akarjuk alakítani - magyarázta Seth Shipman idegtudós, a Harvard Medical School genetikusa. A mai technológiáknál jóval kisebb és sokoldalúbb biológiai memóriarendszert képzelünk el, amely idővel sok eseményt nem tolakodóan nyomon követ.

A CRISPR génszerkesztő technológiát alkalmazva a Nemzeti Egészségügyi Intézet (NIH) által finanszírozott tudósok bebizonyították, hogy bármilyen önkényes szekvenciális információ - nemcsak genetikai információ - kódolható egy genomba. Először egyetlen képpel, emberi kézről és egy baktérium immunvédelmének segítségével tették ezt.

(Fent: Balra egy emberi kéz képe, amelyet nukleotidokká kódoltak és a CRISPR-Cas adaptációs rendszer rögzített az élő baktériumokban. Jobbra a baktériumok szaporodásával több generációs baktériumnövekedés utáni kép látható. Hitel: Seth Shipman)

Amikor egy baktériumot megtámad egy vírus, sejtjei enzimeket termelnek a vírus genetikai kódjának kivágására és feldolgozására. Ezt azért teszi, hogy emlékezzen a betolakodóra, elveszi a vírus genetikai kódjának egy részét és hozzáadja saját genomjához, például fejet tesz csukára. Az idő múlásával a baktériumok genomja növekszik, újabb vírusokból származó genetikai kód adódik hozzá, és több fej halmozódik a csukán.

Shipman és kollégái a CRISPR rendszer segítségével feltörték ezt a folyamatot. A CRISPR-Cas9 a baktériumok immunrendszerében található fehérje, amely elvágja a vírus genetikai kódját, míg a Cas1 és Cas2 azok a fehérjék, amelyek beillesztik a vírus DNS-ét a genomba. Fontos, hogy ezek a fehérjék hozzáadják a DNS-t abban a sorrendben, amellyel találkoznak, vagyis a tudósok táplálhatják az E.Coli szintetikus DNS-szálait, amelyeket speciálisan szekvenciális információkkal terveztek - amelyek aztán dekódolhatók és képpé vagy keretek sorozatává alakíthatók animációban. További információért olvassa el a CRISPR teljes magyarázatát.

hogyan lehet bekapcsolni a bluetooth Windows 10 rendszert

Lásd a kapcsolódó Alakváltó tészta kicsomagolja magát a tányérjára Az agy elkezdi magát enni, amikor nem tud aludni Aggasztó tanulmányok szerint a vitatott génszerkesztő eszköz, a CRISPR rákot okozhat

Bár egy rövid film kódolása a DNS-be lenyűgöző, a tudósok nem terveznek valamilyen sejtszintű Netflix alkalmazás létrehozását. A Muybridge klip célja, hogy bemutassa a CRISPR rendszer lehetőségét arra, hogy az élő sejteket rögzítő eszközökké változtassa, információkat vonjon le a környezetükből, és szekvenciális nyilvántartást vezessen a genomjukon belül. Ezt a betegségek modellezésétől kezdve a talajban lévő szennyező anyagok szintjének ellenőrzéséig mindenben fel lehet használni.

Az egyik különösen izgalmas alkalmazás a neurológia. Shipman neurológusképzést kapott, és úgy véli, hogy a technológia fontos szerepet játszhat abban, hogy a kutatók hogyan oldják fel az agy rejtelmeit - rögzítve az agytevékenységet és az agyon belüli fejlődést. Míg Muybridge filmművészeti technikái lehetővé tették az emberek számára, hogy meglássák, mi az, ami észrevehetetlen az emberi szem számára, a molekuláris felvevők is bepillantást nyerhettek abba, ami eddig rejtve volt.

szükséged van egy okos tv-re a netflix eléréséhez

A neuronok segítségével rögzíteni akarjuk az agy molekuláris történetét a fejlődés révén - mondta Shipman. Egy ilyen molekuláris rögzítő lehetővé teszi számunkra, hogy végül az agy minden sejtjéből egyszerre gyűjtsünk adatokat, anélkül, hogy hozzáférést kellene kapnunk, a sejteket közvetlenül megfigyelnénk, vagy megzavarnánk a rendszert a genetikai anyagok vagy fehérjék kinyerése érdekében.

Míg a Muybridge GIF az első alkalom, hogy egy filmet kódolnak az élő sejtek DNS-ébe, más tudósok már úgy kezelték a genetikai áramköröket, mint a szerves ZIP fájlokat. Márciusban a New York Genome Center egyik kutatója jelentést tett közzé a Tudomány folyóirat, részletezve a tömörített fájlok DNS-molekulákban történő tárolásának módszereit.

A fájlok bináris kódká történő átalakítására szolgáló algoritmus segítségével, amely leképezhető a DNS nukleotid bázisaira, a kutatók összesen hat fájlt kódolhattak: 1948-as tudományos cikket, Pioneer-táblát, operációs rendszert, operációs rendszert, vírus, az 1895-ös filmVonat érkezése a La Ciotat állomásra… És egy 50 dolláros Amazon ajándékkártya.