Forskere fra Tsinghua University, Zhejiang University og det kinesiske videnskabsakademi har udviklet en algoritme
I deres arbejde brugte forskernesystem bestående af to plasmider. Disse er små DNA-molekyler isoleret fra kromosomer og i stand til autonom replikation. Forskerne injicerede to af disse CRISPR-redigerede molekyler i Escherichia coli (Escherichia coli) celler.
For at sikre effektiv optagelse, lagring ogpålideligheden af omskrivning af information, har genetikere brugt forskellige CRISPR-associerede proteiner (Cas) og rekombinase. De brugte CRISPR RNA-molekyler, der matchede den rigtige information til at finde og overskrive den rigtige information. Herved omdannede rekombinasen DNA'et for at forberede det til at kode ny information.
Eksperimentelt design.Digital information blev kodet ind i DNA-sekvenser ved hjælp af en højdensitetskodningsalgoritme. Sekvenserne blev derefter klonet ind i et levende celleplasmid. Omskrivning af information blev udført under anvendelse af et to-plasmidsystem baseret på CRISPR-Cas12a-λRed, hvis kodende matrix blev klonet ind i plasmidet. Den originale information blev specielt omskrevet ved at erstatte mål-DNA-fragmentet i infoplasmidet med et donor-DNA-fragment. Efter verifikation blev den transskriberede information dechifreret ved at afkode DNA-sekvensen i det nye plasmid. Billede: Yangyi Liu et al., Science Advances
Det har forsøg vist med detteteknologi, er den optimerede CRISPR RNA-sekvens let tilpasset til at registrere ændringer i enhver kompleks information. Genetikere har været i stand til at opnå en overskrivningspålidelighed på 94%. Samtidig blev den omskrevne information stabilt bevaret og forstærket gennem hundreder af generationer af bakterien.
DNA-datalagringsteknologi har to tilstande,forklare forfatterne til værket: "in vitro harddisk-tilstand" og "in vivo CD-tilstand". Fordelen ved at lagre information i levende celler er billig og pålidelig replikering. Denne tilstand kan derfor bruges til at distribuere kopier af data hurtigt og billigt.
Forskere mener, at plasmidsystemetkan fungere som en universel platform for omskrivning af information baseret på DNA "in vivo". Det kan bruges som en ny strategi for informationsbehandling og målrettet omskrivning af store og komplekse data på molekylært niveau. Den samme tilgang kan dog anvendes på en levende vært med et større genom, såsom gær, for at lagre flere data.
Læs mere:
"Dette er science fiction": videnskabsmænd skaber en fundamentalt ny type kvantecomputere
Jorddagens længde er stigende. Forskere ved ikke hvorfor
Hvad er supergener, og hvordan gør de dyr så mærkelige