Forskere fra Tsinghua University, Zhejiang University og Chinese Academy of Sciences har utviklet en algoritme
I sitt arbeid brukte forskernesystem som består av to plasmider. Dette er små DNA-molekyler isolert fra kromosomer og i stand til autonom replikasjon. Forskerne injiserte to av disse CRISPR-redigerte molekylene i Escherichia coli (Escherichia coli) celler.
For å sikre effektiv opptak, lagring ogpåliteligheten til omskrivning av informasjon, har genetikere brukt forskjellige CRISPR-assosierte proteiner (Cas) og rekombinase. De brukte CRISPR RNA-molekyler som matchet riktig informasjon for å finne og overskrive riktig informasjon. Ved å gjøre dette ombygde rekombinasen DNAet for å forberede det for koding av ny informasjon.
Eksperimentelt design.Digital informasjon ble kodet inn i DNA-sekvenser ved hjelp av en kodealgoritme med høy tetthet. Sekvensene ble deretter klonet inn i et levende celleplasmid. Omskriving av informasjon ble utført ved å bruke et to-plasmidsystem basert på CRISPR-Cas12a-λRed, hvis kodende matrise ble klonet inn i plasmidet. Den opprinnelige informasjonen ble spesielt omskrevet ved å erstatte mål-DNA-fragmentet i infoplasmidet med et donor-DNA-fragment. Etter verifisering ble den transkriberte informasjonen dechiffrert ved å dekode DNA-sekvensen i det nye plasmidet. Bilde: Yangyi Liu et al., Science Advances
Forsøk har vist det med detteteknologi, er den optimaliserte CRISPR RNA-sekvensen lett tilpasset for å registrere endringer i kompleks informasjon. Genetikere har vært i stand til å oppnå en overskrivingspålitelighet på 94 %. Samtidig ble den omskrevne informasjonen stabilt bevart og forsterket over hundrevis av generasjoner av bakterien.
DNA-datalagringsteknologi har to moduser,forklar forfatterne av arbeidet: "in vitro harddiskmodus" og "in vivo CD-modus". Fordelen med å lagre informasjon i levende celler er billig og pålitelig replikering. Denne modusen kan derfor brukes til å distribuere kopier av data raskt og rimelig.
Forskerne mener at plasmidsystemetkan tjene som en universell plattform for å omskrive informasjon basert på DNA "in vivo". Den kan brukes som en ny strategi for informasjonsbehandling og målrettet omskriving av store og komplekse data på molekylært nivå. Den samme tilnærmingen kan imidlertid brukes på en levende vert med et større genom, for eksempel gjær, for å lagre mer data.
Les mer:
"Dette er science fiction": forskere lager en fundamentalt ny type kvantedatamaskiner
Lengden på jorddagen øker. Forskere vet ikke hvorfor
Hva er supergener og hvordan gjør de dyr så rare