16-11-2014, 20:52
Американские ученые сделали из кишечной палочки эффективное запоминающее устройство
Исследователи из США научились записывать информацию на бактериях, проведя некоторые манипуляции с геномом кишечных палочек, пишет американский журнал Science. Получившиеся бактерии являются отличным хранилищем информации, поскольку на них ее легко записывать, стирать и извлекать. Открытие имеет хороший потенциал для практического применения в средствах экологического и медицинского контроля, а также в биологических компьютерах.
Конечно, попытки использовать бактерии для записи информации предпринимались и ранее, однако тогда память получалась цифровой и могла фиксировать либо наступление, либо не наступление определенного события. Группа ученых во главе с Тимоти Лю из Массачусетского университета смогла создать аналоговую бактериальную память, которая фиксирует не только наступление события, но и его силу, а также длительность воздействия.
Сами исследователи называют свое изобретение "геномным микрофоном", который позволяет заполнять информацией отдельные участки генома. Это происходит посредством выработки фермента рекомбиназы, который встраивается в участок ДНК. Рекомбиназа начинает вырабатываться при взаимодействии либо с заданной молекулой, либо со светом. Данная схема предполагает возможность выбора, в какой именно участок генома записывать информацию.
Лю уточняет, что записанная информация хранится из поколения в поколение. При этом существует два способа ее прочтения. В первом случае, если запись производилась на нефункциональный участок генома, происходит определение его аминокислотной или нуклеотидной последовательности. Если же информация хранится в функциональной части, то на нее можно воздействовать и фиксировать эффект. К примеру, если геном содержит ген сопротивляемости антибиотикам, то на него оказывается воздействие, после чего замеряется, сколько организмов осталось. Это позволяет вычислить интенсивность и время воздействия первоначального сигнала. Очищение памяти происходит путем замены участка ранее записанного генома новым.
Конечно, попытки использовать бактерии для записи информации предпринимались и ранее, однако тогда память получалась цифровой и могла фиксировать либо наступление, либо не наступление определенного события. Группа ученых во главе с Тимоти Лю из Массачусетского университета смогла создать аналоговую бактериальную память, которая фиксирует не только наступление события, но и его силу, а также длительность воздействия.
Сами исследователи называют свое изобретение "геномным микрофоном", который позволяет заполнять информацией отдельные участки генома. Это происходит посредством выработки фермента рекомбиназы, который встраивается в участок ДНК. Рекомбиназа начинает вырабатываться при взаимодействии либо с заданной молекулой, либо со светом. Данная схема предполагает возможность выбора, в какой именно участок генома записывать информацию.
Лю уточняет, что записанная информация хранится из поколения в поколение. При этом существует два способа ее прочтения. В первом случае, если запись производилась на нефункциональный участок генома, происходит определение его аминокислотной или нуклеотидной последовательности. Если же информация хранится в функциональной части, то на нее можно воздействовать и фиксировать эффект. К примеру, если геном содержит ген сопротивляемости антибиотикам, то на него оказывается воздействие, после чего замеряется, сколько организмов осталось. Это позволяет вычислить интенсивность и время воздействия первоначального сигнала. Очищение памяти происходит путем замены участка ранее записанного генома новым.
