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动物园老虎机最新版科学家发现DNA测序能像硬盘

2017-07-17 06:14http://www.dxjiao.com江苏成考网

导读: 美国哈佛大年夜学医学院的钻研职员赛斯希普曼(Seth Shipman)带领的钻研职员,将一部视频短片存进了活的大年夜肠杆菌里。

OFweek医疗网讯 不久的将来,我们的电脑"硬盘"必要的能源或许不再是电力,而是一点点食品,或者说培养基。

7月13日,在线颁发在国际学术期刊《自然》(Nature)上的一篇钻研论文显示,美国哈佛大年夜学医学院的钻研职员赛斯希普曼(Seth Shipman)带领的钻研职员,将一部视频短片(Gif图)存进了活的大年夜肠杆菌里。

DNA测序或能像硬盘一样存储信息

一小我骑着马疾走的Gif图(原图,左),科学家把这张Gif图存到了一群大年夜肠杆菌的基因组里。读掏出来的图像(右)。

经由过程DNA测序,他们还能把这些存在这些活细胞里的数据读掏出来。

《自然》期刊官网报道称,美国北卡罗莱纳州导体企业家维克托?日尔诺夫(Victor Zhirnov)表示,希普曼等人钻研是一个革命性成果,“就像是1903年人类发现的第一架飞机,从那时起,10年后,人类拥有的飞机,和本日我们拥有的很相像了。"

大年夜肠杆菌是人们日常生活最碰到的细菌之一,大年夜部分无害。

这部视频短片的内容是一小我骑着马疾走时的情景,它只有5帧图像,36x26个像素大年夜小。但它被写进了大年夜肠杆菌的DNA里,可以被复制、保存以及读取。读取这些信息的要领是DNA测序,根据测序获得的DNA序列信息,可以把画面重构出来。

DNA测序或能像硬盘一样存储信息

除存了一张人骑着马疾走的Gif图,钻研职员还考试测验在这群细菌中存了一张人手的照片。上图是其编码、存储和读守信息的历程。

导读: 美国哈佛大年夜学医学院的钻研职员赛斯希普曼(Seth Shipman)带领的钻研职员,将一部视频短片存进了活的大年夜肠杆菌里。

该论文的标题是《用CRISPR–Cas系统把一部数字片子存进一群细菌的基因组中》(CRISPR–Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria)。

DNA的特征是能够在生物体内高保真地复制,从而包管其精确地被通报下去。钻研职员发明,他们今朝存守信息的准确度能达到90%阁下。

但若何将这一信息存入大年夜肠杆菌呢?

要办理两个问题:首先是若何编码,然后是若何将这些电报一样的编码转入,并稳定地储存在大年夜肠杆菌中。

DNA是包括人在内很多生命体的遗传物质,储存着生命最紧张的遗传信息。作为生物细胞中最稳定的因素之一,长长的DNA序列由一个个核苷酸组成。在人类基因组中,三个核苷酸代表一个语义。

DNA测序或能像硬盘一样存储信息

钻研职员在一群大年夜肠杆菌中存储了一张gif图:一小我骑着马疾走。上图是其编码、存储和读守信息的历程。

导读: 美国哈佛大年夜学医学院的钻研职员赛斯希普曼(Seth Shipman)带领的钻研职员,将一部视频短片存进了活的大年夜肠杆菌里。

在希普曼的钻研中,他们也用核苷酸天生代码,一个代码关联一张图片中单个像素。也便是说,每个像素都对应着多个核苷酸组成的DNA序列。

视频由一张张按光阴顺序呈现的图像组成,单张图像被解构成像素代码,对应着核苷酸序列。

钻研职员合成了代表上述图像的DNA序列,经由过程电穿孔技巧,把这些DNA转入大年夜肠杆菌中。在CRISPR-Cas系统的赞助下,这些DNA被整合到大年夜肠杆菌基因组中。一旦整合,就实现了信息的存储。

CRISPR-Cas系统被称为基因魔剪,是今朝最火的基因编辑技巧。它能够添加或删减细胞基因组,以致不留下任何抗性标记。

在CRISPR系统的赞助下,希普曼初步实现了在活细胞中储存数据的观点性的设计——DNA存储。此外,他们还测试了哪些序列最得当将数据传输至基因组。

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