Биологи записали видеоролик в бактериальный геном — Naked Science
13.07.2017
Редакция Naked Science

Биологи записали видеоролик в бактериальный геном

Американские генетики сохранили короткий видеоролик в ДНК кишечной палочки: такие данные передаются из поколения в поколение и легко считываются снова.

crispr-wyss_605
©Wikipedia

Гарвардский генетик Джордж Чёрч (George Church) известен коллегам как один из людей, внесших большой вклад в разработку методов секвенирования ДНК и технологий ГМ-модификации CRISPR/Cas9. Знаком он и широкой публике: под его руководством реализуется целая череда интересных и громких научных проектов, включая создание первого организма с полностью синтетическим геномом и даже воскрешение мамонтов. В своей новой работе Чёрч и его коллеги продемонстрировали возможности использовать живые организмы в качестве носителей данных – записав нужную информацию прямо в их геном. Об этом ученые рассказывают в статье, опубликованной журналом Nature.

 

Слева – исходное изображение, справа – реконструированная по данным ДНК, которая передавалась несколькими поколениями бактерий / ©Seth Shipman et al., 2017

 

Стоит вспомнить, что ДНК остается одним из лучших носителей информации, которые нам известны; теоретически грамм ее способен хранить до 455 эксабайт. Поэтому генетики уже не раз демонстрировали перенос данных в последовательность нуклеотидов искусственно синтезированной ДНК. В принципе, сходным образом действуют и живые организмы, бактерии, которые используют систему CRISPR/Cas9 для сохранения в своей ДНК «иммунных воспоминаний» – фрагментов геномов вирусов, с которыми клетке доводилось встретиться.

 

Использовали CRISPR и гарвардские ученые, в сочетании с белками Cas1 и Cas2 вместо привычного для этих целей фермента-нуклеазы Cas9. В цифровом виде были представлены шесть изображений: снимок человеческой руки и пять последовательных фотографий бегущей лошади, сделанных Эдвардом Мейбриджем в 1878 г. Цифровые данные были перекодированы в последовательности нуклеотидов, на основе которых авторы синтезировали ДНК. Этот материал внесли в клетки кишечной палочки, подготовленные электропорацией. Затем в дело вступила система CRISPR.

 

Культивировав клетки, ученые затем выделили ДНК из более чем 600 тыс. клеток. Такое большое количество понадобилось для того, чтобы объединить фрагменты ДНК, включенные в геном в каждом конкретном случае, а также избавиться от ошибок, связанных со сбоями в работе бактериальных систем и просто с мутациями. Реконструкция прошла отлично: Чёрчу и его коллегам удалось успешно реконструировать исходные картинки.

 

Куда приведут такие работы? Появятся ли технологии хранения персональных данных, медицинской истории или просто логов человека в ДНК его клеток? Что из этого будет передаваться по наследству? Будем ли мы записывать книги в геном микробов, чтобы сохранить их на все время существования биосферы?.. Возможно, это дело слишком неопределенного будущего, но уже в ближайшее время очередной необычный проект Чёрча может привести к появлению новых методов генетики и биологии. Легко представить, например, как клетка может быть «оснащена» механизмами записи ключевых событий собственной жизни и развития, так что ученым останется лишь прочесть этот «ДНК-блог».

 

©Harvard University

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

Вчера, 19:09
Василий Парфенов

Современная Красная планета представляет собой суровую безжизненную пустыню, однако геологические данные показывают, что некогда воды там было едва ли не больше, чем на Земле. Причин, по которым Марс потерял почти все необходимые для развития жизни ресурсы, предлагалось немало. Но теперь ученые обнаружили надежную корреляцию между размерами небесного тела и его способностью удерживать летучие вещества.

Вчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

19 сентября
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: