Godine 1878. serija fotografija jahača na njegovom galopirajućem konju pretvorena je u prvi film s naslovom "Galopirajućeg konja".
Nedavno su istraživači sa Sveučilišta Harvard uspjeli ponovno stvoriti ovu klasičnu pokretnu sliku u DNK bakterije E. coli.
Tako je. Oni su kodirali film u bakterije.
Slike i druge informacije već su kodirane u bakterije godinama.
Međutim, Harvard istraživači su to uzeli korak dalje pomoću alata za uređivanje gena CRISPR-Cas sustav.
Taj postupak omogućava stanicama da kronološki prikupljaju podatke kodirane DNK, tako da mogu stvoriti memoriju ili sliku, baš kao što to radi i filmska kamera.
„Najveći korak ovog rada je taj što je bakterijski sustav CRISPR-Cas, koji smo ovdje iskoristili kao sintetički sustav molekularnog snimanja, sposoban i stabilno pohraniti praktične količine stvarnih podataka“, Jeff Nivala, doktor znanosti, istraživač u za zdravstveni fakultet Harvarda, rekao je za Healthline.
Kako se može koristiti kod ljudi
Šifriranjem stvarnih slika i nekoliko kadrova klasičnog filma o konju Nivala i njegovi kolege pokušali su predstaviti informacije koje će odjeknuti u javnosti.
Ozbiljnija poanta njihovog istraživanja jest snimanje bioloških podataka tijekom vremena.
Budući da su filmske slike trenutno jedan od najvećih skupova podataka, istraživači vjeruju da njihov rad postavlja temelje kako bi na kraju mogli zaposliti bakterije kao mini kamere koje mogu putovati po cijelom tijelu, bilježeći nepoznate podatke.
Njihov rad mijenja način na koji se mogu proučavati složeni sustavi u biologiji. Istraživači se nadaju da će vremenom rekorderi postati standard u svim eksperimentalnim biologijama.
Trenutno je način da se informacije izvuku iz ćelija njihovo gledanje ili ometanje uzimanja podataka. Pomoću molekularnog rekordera ćelija katalogizira vlastite podatke, što znači da može napredovati i razvijati se bez ometanja istraživača.
"Najviše me veseli kapacitet skladištenja i stabilnost sustava, koji su potencijalno vrlo veliki i dugi", objasnila je Nivala. „Ovo je važno jer nadamo se kako ćemo nadograđivati svoj trenutni rad kroz duge vremenske periode. Uspješno postizanje toga zahtijeva ogromne količine stabilnog prostora za pohranu. "
Na primjer, vjeruje da istraživači sada mogu razmotriti načine na koje tehnologije mogu koristiti u praktične svrhe poput programiranja bakterija u crijevima za bilježenje informacija o vašoj prehrani ili zdravlju.
"Vaš liječnik može upotrijebiti ove podatke za dijagnosticiranje i praćenje bolesti", rekla je Nivala.
Spajanje tehnologije i biologije
Dok Nivala vjeruje da će se u budućnosti dogoditi sićušne kamere koje surfaju našim tijelom i mozgom, kaže da će to možda biti malo udaljeno.
Pogotovo jer je izazov graditi strojeve na molekularnoj razini.
"Realno, vjerojatno smo vrlo daleko od toga da svaka stanica u mozgu bilježi sinaptičku aktivnost", rekao je. "Sustav CRISPR-Cas je prokariotski, što znači da se moraju prevladati određeni izazovi prilikom prijenosa tih gena u stanice sisavaca, posebno kada ne znamo kako točno svaki dio CRISPR-Cas sustava funkcionira u bakterijama."
Međutim, on misli da će se to dogoditi zbog spajanja biologije i tehnologije.
"Koliko malo možemo izgraditi digitalni uređaj za snimanje koristeći konvencionalne materijale poput metala, plastike i silikona? Odgovor je da nismo ni blizu postizanja točnosti i preciznosti kojom biologija može izraditi uređaje s nanosima ", rekla je Nivala.
Ali ne bismo se zbog toga trebali osjećati loše, dodao je.
"Priroda je tek započela nekoliko milijardi godina. Zato se inženjeri sada okreću biologiji za nove načine stvaranja stvari na molekularnoj razini. A kad tehnologiju izgrađujete iz biologije, tada je puno lakše povezivanje i povezivanje s prirodnim biološkim sustavima “, rekla je Nivala.
Uvjeren je da ovaj trenutni rad postavlja temelje staničnom biološkom sustavu za snimanje koji se može povezati sa senzorima koji omogućuju sustavu da osjeti bilo koju relevantnu biomolekula.
Kodiranje osobnih podataka u naš DNK
Može li sve ovo dovesti do kodiranja podataka u naš DNK, poput medicinskih kartona ili broja socijalnog osiguranja ili podataka o kreditnoj kartici?
To se u određenoj mjeri već događa kod tvrtke za prodaju automata Three Square Market u Wisconsinu. Oko 50 zaposlenika tvrtke prihvatilo je ponudu svog poslodavca da im u ruke ugradi elektromagnetski mikročip. Pomoću njih mogu kupiti hranu na poslu, prijaviti se u svoja računala i pokrenuti uređaj za kopiranje.
Po veličini zrna riže, čip je sličan čipsu ugrađenom u kućne ljubimce radi identifikacije i praćenja. Međutim, ovaj čip ima radnu udaljenost od samo 6 inča.
BioHax International, švedski proizvođač čipa, želi na kraju koristiti čip za šire komercijalne primjene.
Ovo je samo početak mogućnosti, prema Nivali, koja vjeruje da će jednog dana svi naši najvažniji podaci biti pohranjeni u našoj staničnoj DNK.
"Na neki način, neki to već jesu. Naši genomi su prilično važni. Ali zamislite kada bismo mogli pohraniti svu obiteljsku medicinsku povijest, slike i kućne videozapise unutar staničnih stanica koje bi potom mogle prenijeti na našu djecu unutar njihovih genoma “, rekla je Nivala. „Možda biste čak mogli pohraniti poznati majčin recept za lazanje. Kladim se da bi buduće generacije bile vrlo zahvalne na tome. "