研究人员重播数字电影编码的细菌DNA

研究人员首次使用CRISPR-Cas微生物免疫系统将原始数字电影编码为 - 然后从活体大肠杆菌细菌的基因组中“播放

“我们希望将细胞变成历史学家。我们设想一种生物记忆系统，它比当今的技术更小，更通用，可以随时跟踪许多非侵入性事件，“哈佛医学院博士后研究员Seth Shipman博士说，该报的第一作者报告了结果在自然杂志上。

在分子水平上记录诸如电影之类的连续事件的能力是重新发明使用分子工程的记录概念的关键。

在这个方案中，细胞本身可以诱导记录分子事件 - 如基因表达随时间的变化 - 在他们自己的基因组中。

然后，可以简单地通过对存储在其中的细胞的基因组进行测序来检索信息。

“如果我们有这些转录步骤，我们可能会像处理类似细胞的配方一样使用它们。这些可用于模拟疾病 - 甚至用于治疗，“Shipman博士说。

对于初学者，Shipman博士及其合作者必须证明，DNA不仅可用于编码遗传信息，还可用于编码基因组中的任意序列信息。为此他们转向CRISPR-Cas9基因编辑工具。

他们首先证明，他们可以编码并检索插入大肠杆菌细菌的DNA中的人手图像。

然后，他们以相似的运动顺序编辑和重建了经典的19世纪70年代赛马中的帧 - 这是运动图像的早期先驱。

“随着时间的推移，CRISPR的连续性使其成为一个吸引人的记录事件的系统，”Shipman博士说。

然后，该团队同样将赛马中的五帧从动作照片序列翻译成DNA。

在五天的过程中，作者依次用一组翻译的DNA处理细菌。

之后，他们通过对细菌DNA进行测序，能够以90%的准确度重建电影。

“尽管这种技术可以以多种方式使用，但我们最终希望用它来研究大脑，”科学家说。

“我们希望利用神经元通过发育来记录大脑的分子历史，”希普曼博士说。

“这样的'分子记录仪'将允许我们最终立即从大脑中的每个细胞收集数据，无需获取，直接观察细胞，或破坏系统以提取遗传物质或蛋白质。”