Des scientifiques de l'Université Tsinghua, de l'Université du Zhejiang et de l'Académie chinoise des sciences ont développé un algorithme
Dans leurs travaux, les chercheurs ont utilisésystème composé de deux plasmides. Ce sont de petites molécules d'ADN isolées des chromosomes et capables de se répliquer de façon autonome. Les scientifiques ont injecté deux de ces molécules éditées par CRISPR dans des cellules d'Escherichia coli (Escherichia coli).
Pour assurer un enregistrement, un stockage et unefiabilité des informations de réécriture, les généticiens ont utilisé diverses protéines associées à CRISPR (Cas) et recombinase. Ils ont utilisé des molécules d'ARN CRISPR correspondant aux bonnes informations pour trouver et écraser les bonnes informations. Ce faisant, la recombinase a remodelé l'ADN pour le préparer à coder de nouvelles informations.
Conception expérimentale.Les informations numériques ont été codées en séquences d’ADN à l’aide d’un algorithme de codage haute densité. Les séquences ont ensuite été clonées dans un plasmide de cellule vivante. La réécriture des informations a été réalisée à l'aide d'un système à deux plasmides basé sur CRISPR-Cas12a-λRed, dont la matrice codante a été clonée dans le plasmide. Les informations originales ont été spécialement réécrites en remplaçant le fragment d'ADN cible dans l'infoplasmide par un fragment d'ADN donneur. Après vérification, les informations transcrites ont été déchiffrées en décodant la séquence d'ADN dans le nouveau plasmide. Image : Yangyi Liu et al., Science Advances
Des expériences ont montré qu'avec cetechnologie, la séquence d'ARN CRISPR optimisée est facilement adaptée pour enregistrer les changements dans toute information complexe. Les généticiens ont pu atteindre une fiabilité d'écrasement de 94 %. Dans le même temps, les informations réécrites ont été conservées et amplifiées de manière stable sur des centaines de générations de la bactérie.
La technologie de stockage de données ADN a deux modes,expliquent les auteurs de l'ouvrage : "mode disque dur in vitro" et "mode CD in vivo". L'avantage de stocker des informations dans des cellules vivantes est une réplication peu coûteuse et fiable. Ce mode peut donc être utilisé pour distribuer des copies de données rapidement et à peu de frais.
Les chercheurs pensent que le système plasmidiquepeut servir de plate-forme universelle pour la réécriture d'informations basées sur l'ADN "in vivo". Il peut être utilisé comme une nouvelle stratégie pour le traitement de l'information et la réécriture ciblée de données volumineuses et complexes au niveau moléculaire. Cependant, la même approche peut être appliquée à un hôte vivant avec un génome plus grand, comme une levure, pour stocker plus de données.
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