Silicon Taiga: Ученым удалось превратить ДНК в устройство биологической перезаписываемой памяти

ДНК, длинная цепочка, состоящая из чередующихся органических молекул, заключает в себе генетическую информацию, полностью описывающую весь живой организм. С этой точки зрения ДНК является устройством хранения информации, устройством, которое позволяет только лишь считывать записанную информацию. Тем не менее, ученым, работающим в области синтетической биологии, удалось успешно превратить ДНК в форму биологической перезаписываемой памяти, в нечто, весьма напоминающее то, что используется в наших компьютерах.

ДНК

Это уже не первая разработанная и изготовленная биологическая система перезаписываемой памяти. Ученые достаточно много работали в этом направлении и создали биологические устройства записи и хранения информации на основе различных белков и других органических соединений. Но ученым из Стэндфордского университета удалось первый раз в истории реализовать это с помощью ДНК, а такая технология открывает путь и возможности к созданию искусственных "цифровых" живых клеток.

Для того, что бы реализовать перезаписываемую ДНК-память, ученые внедрили участки генетического кода одного из вирусов-бактериофагов в ДНК бактерий вида Escherichia coli. Используя участки с нанесенными на поверхность ферментами разных видов, ученые успешно осуществили процедуру "резки" ДНК на части и склейки их в обратном порядке. Таким образом, вся полученная цепочка ДНК состояла из этих участков, склеенных в правильной или обратной последовательности. Ученые продемонстрировали, что данный процесс может быть осуществлен много раз, по крайней мере ученым удавалось повторить перезапись информации в одну и ту же цепочку ДНК 16 раз.

На реализацию проекта у ученых ушло три года, в течение которых было проведено 750 экспериментов, прежде чем технология стала работать должным образом. Вот что рассказывает по этому поводу Дрю Энди (Drew Endy), ведущий исследователь проекта: "Это все демонстрирует нам, как печально обстоят дела в области технологий, используемых в синтетической биологии. Программируя "выражения", состоящие из последовательностей полудюжины генов, нам пришлось сделать 750 попыток, прежде чем мы получили положительный результат. Это походит на попытку написать программу для компьютера, состоящую из одинаковых строчек кода шести видов, которая потребует 750 циклов отладки".

Но как бы там печально все не выглядело, ученым все-таки удалось создать биологическое устройство хранения цифровых данных, которое может использоваться в составе искусственных биологических систем различного назначения. Конечно, перезаписываемая ДНК-память, вероятно, никогда не появится внутри обычного компьютера, но на ее основе могут быть созданы весьма необычные живые существа, выполняющие полезные или разрушительные действия.