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Nature:科学家用 CRISPR 存储电影

生物360  · 公众号  · 医学  · 2017-07-14 08:12

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研究人员利用 CRISPR 系统,将埃德沃德 · 迈布里奇的《人类和动物的运动》中收录的图片和一部短片编码进了细菌的 DNA 中。这项成果发表在了本周的《自然》期刊上。

之前已有人表明 DNA 是将数码数据存储进活细胞的一种可靠媒介,此次则是在此基础上的进一步拓展。

最近的一些研究成果已经显示,CRISPR 系统可以使用两种蛋白质将遗传密码插入目标细胞的 DNA 中,从而可以将信息传输至活细胞。

为了证明这一点,美国波士顿哈佛医学院的遗传学大牛 George M. Church 及同事使用 CRISPR 系统将多张图片和一个短 GIF 编码进了大肠杆菌,该 GIF 显示了来自《人类和动物的运动》中名为 Annie G 的马奔跑的 5 帧影像,大小为 36×26 像素。他们使用 DNA 的基本组成核苷酸生成代码,一个代码关联一张图片的单个像素。至于 GIF,他们将序列逐帧传至活细菌,并按传输顺序将它们插入细菌基因组中。一旦被插入大肠杆菌的基因组中之后,这些数据可以再通过测序 DNA 重新提取出来,通过读取像素核苷酸代码,可以将图片重构出来,准确度达 90% 左右。

本研究不仅表明 CRISPR 系统有望使在活细胞中存储一定数量数据成为可能,而且揭示了有关 CRISPR 系统功能的新认知。例如,作者确定了哪些序列最适合将数据传输至基因组,而这也有望指导 CRISPR 系统的其它应用。

原文检索:

CRISPR–Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria







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