Tutkijat ovat käyttäneet CRISPR: ää GIF: n tallentamiseen elävän solun DNA: han

Eadweard Muybridge oli sekä varhaisen elokuvan että tieteellisen havainnon edelläkävijä. Hänen ikonista leikeään laukkaavasta hevosesta käytettiin tunnetusti vedon ratkaisemiseksi siitä, nostaako eläin kaikki neljä sorkkaa maasta liikkuessaan.

Yli 130 vuotta tämän läpimurron jälkeen Muybridge on toisen keskipisteessä, kun tutkijat ovat onnistuneesti koodanneet tämän ikonisen kalvon elävien solujen DNA: han. Tuloksena on ns orgaaninen GIF, ja se on ensimmäinen askel siihen, mihin tutkijat viittaavat molekyylinauhureina, jotka pystyvät olemaan, tarkkailemaan ja sieppaamaan tietoa elävissä soluissa.

kuinka sitoa hypätä vierityspyörään

Katso aiheeseen liittyvää muodonmuutospasta purkaa itsensä lautaselle. Aivot alkavat syödä itseään, kun he eivät voi nukkua Kiistanalainen geenien muokkaustyökalu CRISPR voi aiheuttaa syöpää, huolestuttavat tutkimukset löytävät

Haluamme muuttaa solut historioitsijoiksi, kertoi neurotieteilijä Seth Shipman, Harvardin lääketieteellisen koulun geenitieteilijä. Me kuvittelemme biologista muistijärjestelmää, joka on paljon pienempi ja monipuolisempi kuin nykyinen tekniikka, ja joka seuraa monia tapahtumia ei-häiritsevästi ajan myötä.

Kansallisten terveysinstituuttien (NIH) rahoittamat tutkijat pyrkivät todentamaan geenien muokkaustekniikan CRISPR avulla, että kaikki mielivaltaiset peräkkäiset tiedot - ei vain geneettiset tiedot - voidaan koodata genomiksi. He tekivät tämän ensin yhdellä kuvalla ihmisen kädestä ja bakteerien immuunijärjestelmän avulla.

(Yläpuolella: Vasemmalla on kuva ihmisen kädestä, joka koodattiin nukleotideihin ja siepattiin elävien bakteerien CRISPR-Cas-sopeutumisjärjestelmällä. Oikealla on kuva useiden bakteerikasvupolvien jälkeen, joka on saatu talteen sekvensoimalla bakteerigenomit Luotto: Seth Shipman)

miten saada arvovaltaa pisteitä liiga

Kun virus hyökkää bakteereihin, sen solut tuottavat entsyymejä viruksen geneettisen koodin leikkaamiseksi ja käsittelemiseksi. Se tekee tämän muistamaan hyökkääjän ottamalla osan viruksen geneettisestä koodista ja lisäämällä sen omaan genomiinsa, kuten laittamalla päät haukoihin. Ajan myötä bakteerien genomi kasvaa, lisätään lisää virusten geneettistä koodia ja haukaan pinotaan enemmän päitä.

Shipman ja hänen kollegansa hakkeroivat tämän prosessin CRISPR-järjestelmän avulla. CRISPR-Cas9 on bakteerien immuunijärjestelmän proteiini, joka leikkaa viruksen geneettisen koodin, kun taas Cas1 ja Cas2 ovat proteiineja, jotka lisäävät virus-DNA: n genomiin. Ratkaisevaa on, että nämä proteiinit lisäävät DNA: n siinä järjestyksessä, jossa sitä kohdataan, mikä tarkoittaa, että tutkijat voisivat syöttää E. coli -synteettisiä DNA-säikeitä, jotka on erityisesti suunniteltu peräkkäisillä tiedoilla - jotka voidaan sitten dekoodata ja muuttaa kuvaksi tai sarjaksi kehyksiä animaatiossa. Lisätietoja on CRISPR: n täydellisessä selittäjässä.

Katso aiheeseen liittyvää muodonmuutospasta purkaa itsensä lautaselle. Aivot alkavat syödä itseään, kun he eivät voi nukkua Kiistanalainen geenien muokkaustyökalu CRISPR voi aiheuttaa syöpää, huolestuttavat tutkimukset löytävät

Vaikka lyhytelokuvan koodaus DNA: han on vaikuttavaa, tutkijat eivät aio luoda jonkin tyyppistä solutason Netflix-sovellusta. Muybridge-leikkeen tarkoituksena on osoittaa CRISPR-järjestelmän mahdollisuudet muuttaa elävät solut tallennuslaitteiksi, vetää tietoa ympäristöstä ja pitää peräkkäistä kirjaa genomissaan. Tätä voitaisiin käyttää kaikessa tautien mallinnuksesta maaperän epäpuhtauksien tason seurantaan.

Yksi erityisen mielenkiintoinen sovellus on neurologia. Shipman on koulutettu neurologiksi ja hän uskoo, että tekniikalla voi olla tärkeä osa siinä, miten tutkijat avaavat aivojen mysteerit - tallentamalla aivojen toimintaa ja kehitystä aivojen sisällä. Muybridgen elokuvamenetelmät antoivat ihmisille mahdollisuuden nähdä ihmissilmälle huomaamaton, mutta myös molekyylinauhurit voisivat antaa meille vilauksen tähän asti piilotetusta.

kenenkään taivaalla mitä tehdä

Haluamme käyttää hermosoluja aivojen molekyylihistorian kirjaamiseen kehityksen kautta, sanoi Shipman. Tällainen molekyylinauhuri antaa meille mahdollisuuden kerätä lopulta tietoja jokaisesta aivosolusta kerralla, ilman tarvetta päästä käsiksi, tarkkailla soluja suoraan tai häiritä järjestelmää geneettisen materiaalin tai proteiinien uuttamiseksi.

Vaikka Muybridge GIF on ensimmäinen kerta, kun elokuva on koodattu elävien solujen DNA: han, muut tutkijat ovat jo käsitelleet geneettisiä piirejä kuten orgaanisia ZIP-tiedostoja. New Yorkin genomikeskuksen tutkijapari julkaisi maaliskuussa raportin Tiede päiväkirja, jossa kuvataan menetelmiä pakattujen tiedostojen tallentamiseksi DNA-molekyyleihin.

Algoritmin avulla tiedostojen kääntämiseksi binäärikoodiksi, joka voidaan yhdistää DNA: n nukleotidipohjaan, tutkijat pystyivät koodaamaan kaikkiaan kuusi tiedostoa: vuoden 1948 akateemisen paperin, Pioneer-plaketin, käyttöjärjestelmän, virus, vuoden 1895 elokuvaJunan saapuminen La Ciotatin asemalle… Ja 50 dollarin Amazon-lahjakortti.