Za każdym razem, gdy stykamy się z bakterią Escherichia coli, istnieje możliwość skończenia z biegunką i w łóżku. Jednak jest ona bardzo łatwa w hodowli, a eksperci z genetyki pracowali z nią przez lata. Najnowsze osiągnięcie dotyczące E. coli prowadzi nas do badania opublikowanego przez naukowców z Uniwersytetu Harvarda, którzy ponownie pokazali potencjał przechowywania w DNA, kodując animowany GIF galopującego konia w żywych bakteriach. Wszystko to było możliwe dzięki CRISPR–Cas, potężnemu narzędziu do edycji genów.

Zapisują GIF galopującego konia w DNA bakterii kałowych
E. coli

Po raz pierwszy mówiliśmy o przechowywaniu danych w DNA w połowie 2012 roku, kiedy zespół z Uniwersytetu Harvarda zdołał zapisać całą książkę. Kilka lat później odkryliśmy, że zespół OK Go zrobił to samo, używając jednego ze swoich filmów, a w zeszłym miesiącu dwóch badaczy powtórzyło ten proces z filmem, systemem operacyjnym, a nawet kartą podarunkową. Wszystkie te eksperymenty korzystają z techniki syntezy in vitro i sekwencjonowania, ale tym razem inny zespół badaczy z Harvardu przechowywał dane w żywych bakteriach E. coli… tej samej E. coli, którą wydalamy w obfitości z naszym kałem.

Zapisują GIF galopującego konia w DNA bakterii kałowych
Jak widać, rekonstrukcja nie była idealna, ale w większości przypadków udana.

Co dokładnie zapisali? Kopie kilku obrazów oraz animowany GIF słynnego dzieła „El Caballo en Movimiento” Eadwearda Muybridge'a. Oprócz wykazania zalet DNA jako „dysku twardego”, badanie posłużyło również do przetestowania możliwości niezwykłego edytora genów CRISPR–Cas. Podczas odczytywania obrazów przez sekwencjonowanie genomu bakteryjnego odkryli, że precyzja procesu odzyskiwania wynosi 90 procent. Nie trzeba dodawać, że żaden pomysł na przechowywanie nie pozwala na utratę informacji, ale według Jeffa Nivali zapisywanie animowanego GIF-a w żywej E. coli to tylko test koncepcji, a jego ostateczny cel jest znacznie bardziej złożony.

W zasadzie plan polega na tym, aby komórki gromadziły dane o sobie, a następnie przechowywały je w swoich genomach do późniejszego odzyskania, coś w rodzaju „molekularnej taśmy dalekopisowej”. Jednym z największych zainteresowań naukowców jest wiarygodne rejestrowanie rozwoju neuronów, a także, czemu nie, zapisywanie aktywności synaptycznej.

Źródło:

Dostęp do badania (paywall):