星期三, 6月 15

細菌可成為儲存工具,世代備份傳遞信息

科學家在細菌DNA上添加代碼,可以遺傳至下一代,DNA存儲基因信息的方法類似於計算機硬盤存儲數據。目前,科學家發現一種方法能夠將活細菌變成儲存媒體!


哈佛大學遺傳學家塞斯-希普曼(Seth Shipman)和傑夫-尼瓦拉(Jeff Nivala)帶領一支研究小組設計了一種方法,能夠使細菌複製電腦代碼,世代傳遞這些信息,從而確保信息能夠“備份”,即使個別細菌死亡。


目前為止,這種技術能夠將大約100字節的數據上傳至細菌,這足以在細胞中存儲簡短的字母或者詩句。當該方法變得更加精確時,將可能編碼更多的文字進入細菌身體,或許未來有一天,寄生在人體的細菌也可以作為一個圖書館,允許人類下載信息內容。雖然這是遙遠未來才能實現,但卻是非常有趣的。

這項技術基於存在於許多細菌的免疫反應操控,該系統的工作實際上比較簡單,當細菌遭遇威脅性病毒,能夠本能地切斷攻擊性病毒的部分DNA,將其混合至基因特殊區域。之後細菌使用病毒DNA部分識別未來可能遭遇的病毒,并快速形成防禦系統,複製該免疫部分進入基因代碼,可使細菌傳遞信息至後代。


為了使細菌能夠複製電腦代碼,研究人員僅是將電腦代碼作為病毒DNA進行處理,之後細菌能夠工作,剪貼相關信息至基因特殊區域。但是當前這種技術仍存在許多問題,例如:並不是所有細菌都能剪切完全的信息內容,僅有部分信息可以復制,但如果將該代碼引入細菌種群,便能很容易地獲得完全的信息內容。

存儲信息取決於細菌的存儲能力,研究人員在實驗中使用大腸桿菌,這種細菌僅能有效存儲大約100字節,但是對於其它細菌,例如:硫化葉菌可以存儲數千字節,通過使用合成生物學工程處理,可以指數級地增加細菌信息存儲能力,使該技術更加有效實現。
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