Zinātnieki no Cinghua universitātes, Džedzjanas universitātes un Ķīnas Zinātņu akadēmijas ir izstrādājuši algoritmu
Savā darbā pētnieki izmantojasistēma, kas sastāv no divām plazmīdām. Tās ir mazas DNS molekulas, kas izolētas no hromosomām un spēj autonomi replikēties. Zinātnieki injicēja divas no šīm CRISPR rediģētajām molekulām Escherichia coli (Escherichia coli) šūnās.
Lai nodrošinātu efektīvu ierakstīšanu, uzglabāšanu unpārrakstīšanas informācijas ticamība, ģenētiķi ir izmantojuši dažādus ar CRISPR saistītus proteīnus (Cas) un rekombināzi. Viņi izmantoja CRISPR RNS molekulas, kas atbilst pareizajai informācijai, lai atrastu un pārrakstītu pareizo informāciju. To darot, rekombināze pārveidoja DNS, lai sagatavotu to jaunas informācijas kodēšanai.
Eksperimentāls dizains.Digitālā informācija tika kodēta DNS sekvencēs, izmantojot augsta blīvuma kodēšanas algoritmu. Pēc tam sekvences tika klonētas dzīvu šūnu plazmīdā. Informācijas pārrakstīšana tika veikta, izmantojot divu plazmīdu sistēmu, kuras pamatā ir CRISPR-Cas12a-λRed, kuras kodējošā matrica tika klonēta plazmīdā. Sākotnējā informācija tika īpaši pārrakstīta, aizstājot mērķa DNS fragmentu infoplazmīdā ar donora DNS fragmentu. Pēc pārbaudes transkribētā informācija tika atšifrēta, dekodējot DNS secību jaunajā plazmīdā. Attēls: Yangyi Liu et al., Science Advances
Eksperimenti ir parādījuši, ka ar šotehnoloģiju, optimizētā CRISPR RNS secība ir viegli pielāgojama, lai reģistrētu izmaiņas jebkurā sarežģītā informācijā. Ģenētiķi ir spējuši sasniegt 94% pārrakstīšanas ticamību. Tajā pašā laikā pārrakstītā informācija tika stabili saglabāta un paplašināta simtiem baktērijas paaudžu laikā.
DNS datu glabāšanas tehnoloģijai ir divi režīmi,paskaidro darba autori: "in vitro cietā diska režīms" un "in vivo CD režīms". Informācijas glabāšanas dzīvās šūnās priekšrocība ir lēta un uzticama replikācija. Tāpēc šo režīmu var izmantot, lai ātri un lēti izplatītu datu kopijas.
Pētnieki uzskata, ka plazmīdu sistēmavar kalpot kā universāla platforma informācijas pārrakstīšanai, pamatojoties uz DNS "in vivo". To var izmantot kā jaunu stratēģiju informācijas apstrādei un lielu un sarežģītu datu mērķtiecīgai pārrakstīšanai molekulārā līmenī. Tomēr to pašu pieeju var piemērot dzīvam saimniekam ar lielāku genomu, piemēram, raugu, lai saglabātu vairāk datu.
Lasīt vairāk:
“Šī ir zinātniskā fantastika”: zinātnieki izveido principiāli jauna veida kvantu datorus
Zemes dienas garums palielinās. Zinātnieki nezina, kāpēc
Kas ir supergēni un kā tie padara dzīvniekus tik dīvainus