Gli scienziati dell'Università di Tsinghua, dell'Università di Zhejiang e dell'Accademia cinese delle scienze hanno sviluppato un algoritmo
Nel loro lavoro, i ricercatori hanno utilizzatosistema costituito da due plasmidi. Si tratta di piccole molecole di DNA isolate dai cromosomi e capaci di replicarsi autonomamente. Gli scienziati hanno iniettato due di queste molecole modificate con CRISPR nelle cellule di Escherichia coli (Escherichia coli).
Per garantire un'efficiente registrazione, archiviazione eaffidabilità della riscrittura delle informazioni, i genetisti hanno utilizzato varie proteine associate a CRISPR (Cas) e ricombinasi. Hanno utilizzato le molecole di RNA CRISPR corrispondenti alle informazioni corrette per trovare e sovrascrivere le informazioni corrette. In tal modo, la ricombinasi ha rimodellato il DNA per prepararlo a codificare nuove informazioni.
Le informazioni digitali sono state codificate in una sequenza di DNA utilizzando un algoritmo di codifica ad alta densità.Le informazioni sono state riscritte utilizzando un sistema a doppio plasmide basato su CRISPR-Cas12a-λRed, la cui matrice codificante è stata clonata nel plasmide.Le informazioni originali sono state intenzionalmente sovrascritte sostituendo il frammento di DNA bersaglio nell'infoplasmide con un frammento di DNA del donatore.Dopo la verifica, le informazioni riscritte sono state decodificate decodificando la sequenza di DNA nel nuovo plasmide.Immagine: Yangyi Liu et al., Science Advances
Gli esperimenti lo hanno dimostrato con questotecnologia, la sequenza ottimizzata di CRISPR RNA è facilmente adattabile per registrare i cambiamenti in qualsiasi informazione complessa. I genetisti sono stati in grado di ottenere un'affidabilità di sovrascrittura del 94%. Allo stesso tempo, le informazioni riscritte sono state stabilmente conservate e amplificate per centinaia di generazioni del batterio.
La tecnologia di archiviazione dei dati del DNA ha due modalità,spiegano gli autori dell'opera: "modalità disco rigido in vitro" e "modalità CD in vivo". Il vantaggio di memorizzare le informazioni nelle cellule viventi è la replicazione economica e affidabile. Questa modalità può quindi essere utilizzata per distribuire copie di dati in modo rapido ed economico.
I ricercatori ritengono che il sistema plasmidicopuò fungere da piattaforma universale per riscrivere le informazioni basate sul DNA "in vivo". Può essere utilizzato come una nuova strategia per l'elaborazione delle informazioni e la riscrittura mirata di dati grandi e complessi a livello molecolare. Tuttavia, lo stesso approccio può essere applicato a un ospite vivente con un genoma più grande, come il lievito, per memorizzare più dati.
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