细菌听了想打人：科学家用大肠杆菌的DNA存了一部小动画！

果壳 · 公众号 · 科学 · 2017-07-18 14:03

正文

作者：窗敲雨

编辑：洛绛

这是一段画质感人的小动画，它总共只有5帧，每一帧都是36 × 26的超粗糙黑白像素……

但它又十分特别：科学家们成功地 将这段小动画以DNA编码的形式，存入了一群活的大肠杆菌 当中，然后又用高通量测序的方法重新读取数据，还原出了图像。7月12日，哈佛医学院的研究者们在《自然》上发表了这项研究成果。

这里所使用的图像，是电影史上一个经典的开端：埃德沃德·迈布里奇所拍摄的奔跑的马。

核心技术CRISPR的解释：

CRISPR／Cas系统可以看成是细菌的一种免疫机制，会把外来入侵的DNA片段放进细菌基因组的特定位置“存储”下来，这样就能对相应的病毒产生“记忆”。细菌用它来抵抗病毒感染。

当病毒再入侵时，通过“记忆”的片段，细菌可以产生对应的RNA，以此引导核酸酶去剪切入侵的病毒基因。这个酶就叫Cas。

生物学家们可以用这套系统做很多事情。它为研究者提供了一把有针对性的“基因剪刀”，可以在需要的地方“裁剪”DNA分子。而在这个研究里，利用的则是把外来DNA存储“记忆”的部分，这样就把编码好的信息带进了大肠杆菌的基因组。

研究者们把每一帧图像分解成一个个黑白像素点，然后用DNA编码每个像素点的灰度参数以及它们所处的位置。然后，研究者再用基因编辑技术CRISPR将每一帧的信息依次按顺序插入了细菌们的基因组。存入的信息大约共有2.6kB。

他们分别试验了静态的和动态的黑白像素图，结果， 从细菌当中还原出的画面可以达到90%的准确程度。

下面是静态图像的还原效果，一只像素化的人手：

左边是原始图像，右边是经过N代生长之后从细菌中还原出的图像

所以，人们可以开始往细菌里存小电影了吗？ 其实并不能

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