Wetenschappers van Tsinghua University, Zhejiang University en de Chinese Academie van Wetenschappen hebben een algoritme ontwikkeld
In hun werk gebruikten de onderzoekerssysteem bestaande uit twee plasmiden. Dit zijn kleine DNA-moleculen geïsoleerd uit chromosomen en in staat tot autonome replicatie. De wetenschappers injecteerden twee van deze CRISPR-bewerkte moleculen in Escherichia coli (Escherichia coli) cellen.
Om een efficiënte opname, opslag enbetrouwbaarheid van het herschrijven van informatie, hebben genetici verschillende CRISPR-geassocieerde eiwitten (Cas) en recombinase gebruikt. Ze gebruikten CRISPR RNA-moleculen die overeenkwamen met de juiste informatie om de juiste informatie te vinden en te overschrijven. Daarbij heeft de recombinase het DNA opnieuw gemodelleerd om het voor te bereiden op het coderen van nieuwe informatie.
Experimenteel ontwerp.Digitale informatie werd gecodeerd in DNA-sequenties met behulp van een coderingsalgoritme met hoge dichtheid. De sequenties werden vervolgens in een levend celplasmide gekloneerd. Het herschrijven van informatie werd uitgevoerd met behulp van een twee-plasmidesysteem gebaseerd op CRISPR-Cas12a-λRed, waarvan de coderende matrix in het plasmide werd gekloond. De originele informatie werd speciaal herschreven door het doel-DNA-fragment in het infoplasmide te vervangen door een donor-DNA-fragment. Na verificatie werd de getranscribeerde informatie ontcijferd door de DNA-sequentie in het nieuwe plasmide te decoderen. Afbeelding: Yangyi Liu et al., Science Advances
Experimenten hebben aangetoond dat hiermeetechnologie, kan de geoptimaliseerde CRISPR RNA-sequentie eenvoudig worden aangepast om veranderingen in complexe informatie vast te leggen. Genetici hebben een overschrijfbetrouwbaarheid van 94% weten te behalen. Tegelijkertijd werd de herschreven informatie stabiel bewaard en versterkt over honderden generaties van de bacterie.
DNA-gegevensopslagtechnologie heeft twee modi,leg de auteurs van het werk uit: "in vitro harde schijfmodus" en "in vivo CD-modus". Het voordeel van het opslaan van informatie in levende cellen is goedkope en betrouwbare replicatie. Deze modus kan daarom worden gebruikt om snel en goedkoop kopieën van gegevens te verspreiden.
De onderzoekers geloven dat het plasmidesysteemkan dienen als een universeel platform voor het herschrijven van informatie op basis van DNA "in vivo". Het kan worden gebruikt als een nieuwe strategie voor informatieverwerking en gericht herschrijven van grote en complexe gegevens op moleculair niveau. Dezelfde benadering kan echter worden toegepast op een levende gastheer met een groter genoom, zoals gist, om meer gegevens op te slaan.
Lees verder:
"Dit is science fiction": wetenschappers creëren een fundamenteel nieuw type kwantumcomputers
De lengte van de aardedag neemt toe. Wetenschappers weten niet waarom
Wat zijn supergenen en hoe maken ze dieren zo raar