Cientistas da Universidade de Tsinghua, da Universidade de Zhejiang e da Academia Chinesa de Ciências desenvolveram um algoritmo
Em seu trabalho, os pesquisadores usaramsistema constituído por dois plasmídeos. São pequenas moléculas de DNA isoladas de cromossomos e capazes de replicação autônoma. Os cientistas injetaram duas dessas moléculas editadas pelo CRISPR em células de Escherichia coli (Escherichia coli).
Para garantir uma gravação, armazenamento econfiabilidade de reescrever informações, os geneticistas usaram várias proteínas associadas a CRISPR (Cas) e recombinase. Eles usaram moléculas de RNA CRISPR combinando as informações corretas para encontrar e substituir as informações corretas. Ao fazer isso, a recombinase remodelou o DNA para prepará-lo para codificar novas informações.
Design experimental.A informação digital foi codificada em sequências de DNA usando um algoritmo de codificação de alta densidade. As sequências foram então clonadas num plasmídeo de células vivas. A reescrita da informação foi realizada utilizando um sistema de dois plasmídeos baseado em CRISPR-Cas12a-λRed, cuja matriz codificadora foi clonada no plasmídeo. A informação original foi especialmente reescrita, substituindo o fragmento de DNA alvo no infoplasmídeo por um fragmento de DNA do doador. Após verificação, a informação transcrita foi decifrada através da decodificação da sequência de DNA no novo plasmídeo. Imagem: YangyiLiu et al., Science Advances
Experimentos mostraram que com estetecnologia, a sequência de RNA CRISPR otimizada é facilmente adaptada para registrar alterações em qualquer informação complexa. Os geneticistas conseguiram alcançar uma confiabilidade de substituição de 94%. Ao mesmo tempo, a informação reescrita foi preservada de forma estável e amplificada ao longo de centenas de gerações da bactéria.
A tecnologia de armazenamento de dados de DNA tem dois modos,explicam os autores do trabalho: "modo disco rígido in vitro" e "modo CD in vivo". A vantagem de armazenar informações em células vivas é a replicação barata e confiável. Este modo pode, portanto, ser usado para distribuir cópias de dados de forma rápida e barata.
Os pesquisadores acreditam que o sistema plasmidialpode servir como uma plataforma universal para reescrever informações baseadas em DNA "in vivo". Ele pode ser usado como uma nova estratégia para processamento de informações e reescrita direcionada de dados grandes e complexos no nível molecular. No entanto, a mesma abordagem pode ser aplicada a um hospedeiro vivo com um genoma maior, como levedura, para armazenar mais dados.
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