Tsinghuan yliopiston, Zhejiangin yliopiston ja Kiinan tiedeakatemian tutkijat ovat kehittäneet algoritmin
Tutkijat käyttivät työssäänjärjestelmä, joka koostuu kahdesta plasmidista. Nämä ovat pieniä DNA-molekyylejä, jotka on eristetty kromosomeista ja jotka kykenevät itsenäiseen replikaatioon. Tutkijat ruiskuttivat kaksi näistä CRISPR-muokattuista molekyyleistä Escherichia coli (Escherichia coli) -soluihin.
Tehokkaan tallennuksen, tallennuksen jaTietojen uudelleenkirjoituksen luotettavuuden vuoksi geneetikot ovat käyttäneet erilaisia CRISPR-assosioituja proteiineja (Cas) ja rekombinaasia. He käyttivät CRISPR-RNA-molekyylejä, jotka sopivat oikeaan tietoon oikean tiedon löytämiseksi ja korvaamiseksi. Näin tehdessään rekombinaasi muokkasi DNA:n valmistaakseen sen uuden tiedon koodaamiseen.
Kokeellinen suunnittelu.Digitaalinen informaatio koodattiin DNA-sekvensseihin käyttämällä suuritiheyksistä koodausalgoritmia. Sitten sekvenssit kloonattiin elävän solun plasmidiin. Tietojen uudelleenkirjoitus suoritettiin käyttämällä CRISPR-Cas12a-λRed-pohjaista kahden plasmidin järjestelmää, jonka koodaava matriisi kloonattiin plasmidiin. Alkuperäiset tiedot kirjoitettiin erityisesti uudelleen korvaamalla kohde-DNA-fragmentti infoplasmidissa luovuttaja-DNA-fragmentilla. Tarkistuksen jälkeen transkriptoitu tieto purettiin dekoodaamalla DNA-sekvenssi uudessa plasmidissa. Kuva: Yangyi Liu et al., Science Advances
Kokeet ovat osoittaneet, että tämäteknologian avulla optimoitu CRISPR RNA -sekvenssi on helppo mukauttaa tallentamaan muutoksia missä tahansa monimutkaisessa tiedossa. Geneetikot ovat onnistuneet saavuttamaan 94 prosentin ylikirjoitusvarmuuden. Samaan aikaan uudelleenkirjoitettu tieto säilyi vakaasti ja vahvistui satojen bakteerisukupolvien aikana.
DNA-tiedontallennustekniikassa on kaksi tilaa,selittää työn tekijät: "in vitro kiintolevytila" ja "in vivo CD-tila". Tiedon tallentamisen eläviin soluihin etuna on edullinen ja luotettava replikaatio. Tätä tilaa voidaan siksi käyttää tietojen kopioiden jakamiseen nopeasti ja edullisesti.
Tutkijat uskovat, että plasmidijärjestelmävoi toimia universaalina alustana DNA:han perustuvan tiedon uudelleenkirjoittamiseen "in vivo". Sitä voidaan käyttää uutena strategiana tiedonkäsittelyyn ja suuren ja monimutkaisen datan kohdennettuun uudelleenkirjoitukseen molekyylitasolla. Samaa lähestymistapaa voidaan kuitenkin soveltaa elävään isäntään, jolla on suurempi genomi, kuten hiivaan, lisäämään dataa.
Lue lisää:
"Tämä on tieteisfiktiota": tiedemiehet luovat täysin uudenlaisia kvanttitietokoneita
Maan päivän pituus pitenee. Tiedemiehet eivät tiedä miksi
Mitä ovat supergeenit ja miten ne tekevät eläimistä niin outoja