Forskare från Tsinghua University, Zhejiang University och Chinese Academy of Sciences har utvecklat en algoritm
I sitt arbete använde forskarnasystem bestående av två plasmider. Dessa är små DNA-molekyler isolerade från kromosomer och kapabla till autonom replikation. Forskarna injicerade två av dessa CRISPR-redigerade molekyler i Escherichia coli (Escherichia coli) celler.
För att säkerställa effektiv inspelning, lagring ochtillförlitligheten av omskrivningsinformation har genetiker använt olika CRISPR-associerade proteiner (Cas) och rekombinas. De använde CRISPR RNA-molekyler som matchade rätt information för att hitta och skriva över rätt information. Genom att göra så ombildade rekombinaset DNA:t för att förbereda det för kodning av ny information.
Experimentell design.Digital information kodades in i DNA-sekvenser med hjälp av en högdensitetskodningsalgoritm. Sekvenserna klonades sedan in i en levande cellplasmid. Omskrivning av information utfördes med användning av ett tvåplasmidsystem baserat på CRISPR-Cas12a-λRed, vars kodande matris klonades in i plasmiden. Den ursprungliga informationen skrevs om speciellt genom att ersätta mål-DNA-fragmentet i infoplasmiden med ett donator-DNA-fragment. Efter verifiering dechiffrerades den transkriberade informationen genom att avkoda DNA-sekvensen i den nya plasmiden. Bild: Yangyi Liu et al., Science Advances
Experiment har visat att med dettateknologin är den optimerade CRISPR RNA-sekvensen lätt att anpassa för att registrera förändringar i all komplex information. Genetiker har kunnat uppnå en överskrivningssäkerhet på 94 %. Samtidigt var den omskrivna informationen stabilt bevarad och förstärkt under hundratals generationer av bakterien.
DNA-datalagringsteknik har två lägen,förklara författarna till arbetet: "in vitro hårddiskläge" och "in vivo CD-läge". Fördelen med att lagra information i levande celler är billig och pålitlig replikering. Detta läge kan därför användas för att distribuera kopior av data snabbt och billigt.
Forskarna tror att plasmidsystemetkan fungera som en universell plattform för att skriva om information baserad på DNA "in vivo". Den kan användas som en ny strategi för informationsbearbetning och riktad omskrivning av stora och komplexa data på molekylär nivå. Men samma tillvägagångssätt kan tillämpas på en levande värd med ett större genom, såsom jäst, för att lagra mer data.
Läs mer:
"Detta är science fiction": forskare skapar en fundamentalt ny typ av kvantdatorer
Jorddagens längd ökar. Forskare vet inte varför
Vad är supergener och hur gör de djur så konstiga