Eadweard Muybridge е пионер както на ранното кино, така и на научното наблюдение. Неговият емблематичен клип на галопиращ кон е бил използван за уреждане на залог дали животното е вдигнало и четирите копита от земята, когато е в движение.
Повече от 130 години след този пробив, Muybridge е в центъра на друг, тъй като учените успешно са кодирали този емблематичен филм в ДНК на живите клетки. Резултатът е така нареченият органичен GIF и е първата стъпка в това, което изследователите наричат молекулярен рекордер, способен да съществува, наблюдава и улавя информация в живите клетки.
как да скриете коментари в Instagram на живо
Вижте свързани тестени изделия за смяна на формата се разопаковат в чинията ви. Мозъкът започва да се самоизяжда, когато не може да заспи Противоречивият инструмент за редактиране на гени CRISPR може да доведе до рак, установяват тревожни проучвания
Искаме да превърнем клетките в историци, обясни неврологът Сет Шипман, генетик от Харвардското медицинско училище. Предвиждаме система за биологична памет, която е много по-малка и по-гъвкава от днешните технологии, която ще проследява много събития без натрапване с течение на времето.
Използвайки технологията за редактиране на гени CRISPR, учените, финансирани от Националния здравен институт (NIH), се стремят да докажат, че всяка произволна последователна информация - не само генетична информация - може да бъде кодирана в геном. Първо направиха това с едно изображение, на човешка ръка и с помощта на имунната защита на бактерията.
(Отгоре: Вляво е изображение на човешка ръка, която е кодирана в нуклеотиди и е уловена от адаптационната система CRISPR-Cas в живи бактерии. Вдясно е изображението след множество поколения бактериален растеж, възстановен чрез секвениране на бактериални геноми Кредит: Сет Шипман)
Когато бактерията е атакувана от вирус, нейните клетки произвеждат ензими за намаляване и обработка на генетичния код на вируса. Прави това, за да запомни нашественика, като взе част от генетичния код на вируса и го добави към собствения си геном, като поставяне на глави на щуки. С течение на времето геномът на бактериите расте, добавят се още генетични кодове от вируси и повече глави се натрупват върху щуката.
как да си направя карта в minecraft
Шипман и колегите му хакнаха този процес, използвайки системата CRISPR. CRISPR-Cas9 е протеинът в имунната система на бактерията, който намалява генетичния код на вируса, докато Cas1 и Cas2 са протеините, които вкарват вирусната ДНК в генома. От решаващо значение е, че тези протеини добавят ДНК в реда, в който се срещат, което означава, че учените могат да хранят синтетичните нишки на ДНК на E.Coli, специално проектирани с последователна информация - които след това могат да бъдат декодирани и превърнати в картина или в поредица от рамки в анимация. За повече информация прочетете пълния ни обяснител за CRISPR.
Вижте свързани тестени изделия за смяна на формата се разопаковат в чинията ви. Мозъкът започва да се яде, когато не може да заспи Противоречивият инструмент за редактиране на гени CRISPR може да доведе до рак, установяват тревожни проучвания
Въпреки че кодирането на къс филм в ДНК е впечатляващо, учените не планират да създават някакъв вид приложение на Netflix на клетъчно ниво. Клипът на Muybridge е предназначен да покаже обхвата на системата CRISPR за превръщане на живите клетки в записващи устройства, извличане на информация от заобикалящата ги среда и водене на последователен запис в техния геном. Това може да се използва във всичко - от моделиране на болести до наблюдение на нивото на замърсителите в почвата.
Едно особено вълнуващо приложение е неврологията. Шипман се обучава за невролог и вярва, че технологията може да изиграе важна роля в начина, по който изследователите отключват тайните на мозъка - чрез записване на мозъчната активност и развитие от мозъка. Докато кинематографичните техники на Muybridge позволяват на хората да виждат това, което е незабележимо за човешкото око, така и молекулярните записващи устройства могат да ни дадат поглед върху това, което досега е било скрито.
как да спрете актуализациите на Windows 10 -
Искаме да използваме неврони, за да запишем молекулярна история на мозъка чрез развитие, каза Шипман. Такъв молекулярен рекордер ще ни позволи в крайна сметка да събираме данни от всяка клетка в мозъка наведнъж, без да е необходимо да получим достъп, да наблюдаваме клетките директно или да нарушим системата за извличане на генетичен материал или протеини.
Докато Muybridge GIF е първият път, когато филмът е кодиран в ДНК на живите клетки, други учени вече третират генетичните вериги като органични ZIP файлове. През март двойка изследователи от Нюйоркския център за геноми публикува доклад в Наука списание, подробно описващо методи за съхранение на компресирани файлове в ДНК молекули.
С помощта на алгоритъм за превод на файловете в двоичен код, който може да бъде картографиран върху нуклеотидните бази на ДНК, изследователите успяха да кодират общо шест файла: академична статия от 1948 г., плака на Pioneer, операционна система, вирус, филмът от 1895гПристигане на влак на гара La Ciotat... и подаръчна карта на Amazon за $ 50.
