DNA Istraživanja: kodiranje medicinskih zapisa
Sadržaj:
- Kodiranjem pravih slika i nekoliko okvira klasičnog konjskog filma, Nivala i njegovi kolege pokušavali su predstaviti informacije koje bi rezonirale s javnošću.
- Iako Nivala vjeruje da će sitne kamere surfati našim tijelom i mozgovima u budućnosti, on kaže da bi to moglo biti malo dalje.
- Može li sve ovo dovesti do kodiranja informacija u našu DNK, poput našeg medicinskog dokumenta ili broja socijalnog osiguranja ili pojedinosti o kreditnoj kartici?
Godine 1878. niz fotografija vozača na svom galopirajućem konju pretvoren je u prvu filmsku sliku pod nazivom "The Galloping Horse". "
Nedavno su istraživači sa Sveučilišta Harvard mogli ponovno stvoriti ovu klasičnu pokretnu sliku u DNK bakterija E. coli.
AdvertisementAdvertisementTako je. Oni su kodiraju film u bakterije.
Slike i ostale informacije već su godinama kodirane u bakterije.
Međutim, istraživači iz Harvarda poduzeli su korak dalje s CRISPR-Cas sustavom za uređivanje gena.
OglasTaj proces omogućava stanicama kronološki prikupljanje informacija o kodiranoj DNA, tako da može stvoriti memoriju ili sliku, slično kao i filmska kamera.
"Najveći izlaz iz ovog rada je da bakterijski CRISPR-Cas sustav, koji smo ovdje iskoristili kao sustav sintetičkog molekularnog snimanja, sposoban je uhvatiti i stabilno pohraniti praktične količine realnih podataka", dr. Sc. Jeff Nivala, istraživačica u odjelu genetike na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Harvard, izjavila je za Healthline.
Kodiranjem pravih slika i nekoliko okvira klasičnog konjskog filma, Nivala i njegovi kolege pokušavali su predstaviti informacije koje bi rezonirale s javnošću.
Ozbiljnija točka njihova istraživanja je zapisivanje bioloških podataka tijekom vremena.
Budući da su filmovi trenutno jedan od najvećih skupova podataka, istraživači vjeruju da njihov rad postavlja temelje za konačno zapošljavanje bakterija kao mini-kamere koje mogu putovati po tijelu, snimajući nepoznate informacije.
Trenutačno, način da se informacije dobiju iz ćelija je da ih gledaju ili ih ometaju uzimanjem podataka. S molekulskim snimačem, stanica katalogizira vlastite podatke, što znači da može napredovati i razvijati bez uplitanja istraživača.
AdvertisementAdvertisement
"Izuzetno sam uzbuđen zbog kapaciteta pohrane i stabilnosti sustava, koji su potencijalno velik i dugi", objasnio je Nivala. "Ovo je važno jer, kako se gradimo na našem trenutnom radu, nadamo se da ćemo pratiti vrlo složene biološke fenomene tijekom dugih razdoblja. To uspješno obavljanje zahtjeva ogromne količine stabilnog prostora za pohranu. "Na primjer, on vjeruje da istraživači sada mogu istražiti načine korištenja tehnologije u praktične svrhe poput programiranja bakterija crijeva kako bi snimili podatke o prehrani ili zdravlju.
"Vaš liječnik mogao bi koristiti ove podatke za dijagnosticiranje i praćenje bolesti", rekla je Nivala.
Oglas
Spajanje tehnologije i biologijeIako Nivala vjeruje da će sitne kamere surfati našim tijelom i mozgovima u budućnosti, on kaže da bi to moglo biti malo dalje.
Naročito budući da su građevinski strojevi na molekularnoj razini izazov.
AdvertisementAdvertisement
"Realno, vjerojatno smo vrlo daleko od toga da svaka stanica u mozgu zabilježi svoju sinaptičku aktivnost", kazao je. "CRISPR-Cas sustav je prokariotski, što znači da postoje određeni izazovi koje treba prevladati pri prenošenju ovih gena u stanice sisavaca, osobito kada ne znamo točno kako svaki dio CRISPR-Cas sustava funkcionira u bakterijama. "Međutim, on misli kada se to dogodi, to će biti zbog pridruživanja biologiji i tehnologiji.
"Koliko malo možemo graditi digitalni uređaj za snimanje koristeći konvencionalne materijale poput metala, plastike i silicija? Odgovor je u tome što nismo ni blizu postizanju preciznosti i preciznosti kojom biologija može inženjerirati uređaje nanočasa ", rekla je Nivala.
Oglas
Ali ne bismo se trebali osjećati loše zbog ovoga, dodao je."Priroda je imala samo nekoliko milijardi godina glave, nakon svega. Zato se inženjeri sada okreću biologiji za nove načine kako izgraditi stvari na molekularnoj razini. A kad gradite tehnologiju iz biologije, onda je puno lakše sučeliti se i povezati s prirodnim biološkim sustavima ", rekla je Nivala.
AdvertisementAdvertisement
Uvjeren je da ovaj trenutni rad postavlja temelje biološkog sustava snimanja koji se može povezati sa senzorima koji omogućuju sustavu da osjeti bilo koju relevantnu biomolekulu.Kodiranje osobnih podataka u našu DNK
Može li sve ovo dovesti do kodiranja informacija u našu DNK, poput našeg medicinskog dokumenta ili broja socijalnog osiguranja ili pojedinosti o kreditnoj kartici?
Do određenog stupnja to se već događa u trgovačkom trgovačkom poduzeću Three Square Market u Wisconsinu. Oko 50 zaposlenika tvrtke prihvatilo je njihovu ponudu poslodavca da im se elektromagnetskim mikročipom usadio u ruke. Mogu je koristiti za kupnju hrane na poslu, prijaviti se na svoje računalo i pokrenuti uređaj za kopiranje.
Sličan veličini zrna riže, čip je sličan čipovima ugrađenim u kućne ljubimce radi identifikacije i praćenja. Međutim, ovaj čip ima radnu udaljenost od samo 6 inča.
BioHax International, švedski proizvođač čipa, želi na kraju koristiti čip za šire komercijalne aplikacije.
Ovo je samo početak mogućnosti, prema Nivali, koji vjeruje da će jednog dana svi vaši najvažniji podaci biti pohranjeni unutar našeg staničnog DNA.
"Na neki način, neki su već. Naši su genomi prilično važni. Ali zamislite ako bismo mogli pohraniti cijelu našu obiteljsku medicinsku povijest, slike i kućne videozapise unutar stanica zametnih linija, koje bi se tada mogle prenijeti na našu djecu unutar njihovih genoma ", rekla je Nivala. "Možda bi mogao i pohraniti poznatu lazgansku receptu svoje majke.Kladim se da će buduće generacije biti vrlo zahvalne za to. „
