Brug af elektricitet til at øge mængden af ​​data, der kan lagres af DNA

Et team af forskere ved Columbia University har udviklet en måde at tillade DNA-strenge at lagre flere data. I deres undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen anvendte en lille mængde elektricitet til DNA-strenge for at tillade kodning af mere information, end det var muligt med andre metoder.

For flere år, forskere har ledt efter måder at øge datalagringskapaciteten - lagerkravene forventes at overstige kapaciteten i den nærmeste fremtid, efterhånden som efterspørgslen skyder i vejret. En sådan tilgang har involveret indkodning af data i DNA-strenge - tidligere forskning har vist, at det er muligt. I de tidlige stadier af sådan forskning, videnskabsmænd redigerede strenge manuelt for at tilføje karakteristika, der repræsenterer nuller eller etaller. For nylig, forskere har brugt CRISPR-genredigeringsværktøjet. De fleste sådanne undersøgelser brugte DNA ekstraheret fra vævet fra afdøde dyr. For nylig, forskere er begyndt at bestræbe sig på at flytte forskningen til levende dyr, fordi den vil vare længere. Og ikke kun i de redigerede tråde - de oplysninger, de indeholder, kan tænkes videregives til afkom, gør det muligt at opbevare data i meget lange perioder.

Tilbage i 2017, et andet hold ved Columbia University brugte CRISPR til at detektere et bestemt signal – i deres tilfælde, det var tilstedeværelsen af ​​sukkermolekyler. Tilføjelse af sådanne molekyler resulterede i genekspression af plasmid-DNA. Over tid, redigeringsprocessen blev forbedret, da genetiske bits blev tilføjet for at repræsentere etere og nuller. Desværre, systemet tillod kun at gemme nogle få stykker data.

I denne nye indsats, forskerne har forbedret systemet ved at bruge en lille strøm af elektricitet. Deres fremgangsmåde involverede brug af CRISPR til at tilføje gener til en E. Coli DNA -streng, der tillod cellerne at øge mængden af ​​plasmid, der blev produceret, når der blev påført en lille mængde spænding. Forøgelser i udtryk betød stigninger i mængden af ​​data, der kunne lagres. Ved at bruge deres system, forskerne kodede ordene "Hello World" ind i en smule E. Coli og blandede det derefter i en naturlig jordprøve. Efter at bakterierne havde formeret sig, fandt forskerne ud af, at de kunne læse deres budskab. Forskerne erkender, at deres tilgang stadig er i et meget tidligt teststadium, men planlægger at blive ved med det for at forbedre datakapaciteten.

© 2021 Science X Network