Cientistas transformam DNAestrela bet tvbactériasestrela bet tv'HD natural' para armazenar informações:estrela bet tv

estrela bet tv O DNA tem o maior potencialestrela bet tvarmazenamentoestrela bet tvdados que se conhece: na teoria, é possível guardar até 455 exabytes (o equivalente a 100 bilhõesestrela bet tvDVDs)estrela bet tvapenas um grama dele.

Agora, um grupoestrela bet tvcientistas conseguiu aproveitar esse potencial para guardar imagens e vídeos no DNAestrela bet tvbactérias E.coli com uma precisãoestrela bet tv90%.

A ideia é "programar" bactérias como equipamentosestrela bet tvgravação para que elas viajem pelo sangue e armazenem informações por um tempo. Depois disso, os cientistas poderiam extraí-las e examinar seu DNA para ver o que elas "anotaram". É como se esses organismos fizessem um filmeestrela bet tvprocessos biológicos do corpo.

Por meioestrela bet tvuma ferramentaestrela bet tvediçãoestrela bet tvgenoma conhecida como CRISPR, cientistas americanos inseriram um gifestrela bet tvcinco quadrosestrela bet tvum cavalo correndo no DNAestrela bet tvuma bactéria. Algo semelhante a um processoestrela bet tv"copiar e colar".

A equipe então viu que os micróbiosestrela bet tvfato incorporaram os dados como o previsto.

Os resultados foram publicados na revista Nature.

Transferência

Para o experimento, a equipe da Universidade Harvard usou uma imagemestrela bet tvuma mão humana e cinco quadros do cavalo Annie G, registrados no final do século 19 pelo pioneiro britânico da fotografia Eadweard Muybridge.

Para inserir essa informação nos genomas da bactéria, os pesquisadores transferiram a imagem e o vídeo nos nucleotídeos (blocos construtores do DNA), produzindo um código relacionado aos pixelsestrela bet tvcada imagem.

Os pesquisadores então usaram a CRISPR, uma técnicaestrela bet tvengenharia genética que permite que você "copie e cole" informações digitais diretamente no DNAestrela bet tvum organismo vivo - no caso do experimento com as bactérias E. coli, atravésestrela bet tvduas proteínas.

As bactérias usam a versão "natural" dessa técnica (seu sistemaestrela bet tvdefesa) para guardar informações sobre os vírus que encontram. E esse funcionamento foi "hackeado" pelos cientistas para permitir uma edição mais ampla do genoma.

Como os dados são inseridos nos genomas das bactérias, eles são passadosestrela bet tvgeração para geração - o que pode provocar mutações também.

Os organismos armazenam uma informação seguida da outra, o que permite que se leia uma sequênciaestrela bet tveventos na ordemestrela bet tvque eles foram coletados.

Cientistas já traduziram até sonetosestrela bet tvShakespeareestrela bet tvDNA - mas esta é a primeira vezestrela bet tvque se cria uma "biblioteca viva" com essa técnica.

Quadro a quadro

Para fazer o gif, as sequências foram inseridas nas células das bactérias, quadro por quadro, durante cinco dias.

Os dados foram espalhados pelos genomasestrela bet tvvárias bactérias,estrela bet tvvezestrela bet tvapenas uma, explica Seth Shipman, coautor do experimento.

"A informação não está contidaestrela bet tvuma única célula, cada uma consegue ver apenas alguns pedaços do vídeo. O que tivemos que fazer foi reconstruir o vídeo inteiro a partirestrela bet tvpartes diferentes", disse Shipman à BBC.

"Talvez uma única célula visse alguns pixels do primeiro quadro e alguns pixels do quadro quatro. Então tivemos que olhar para a relaçãoestrela bet tvtodos esses pedaçosestrela bet tvinformação nos genomas dessas células vivas e dizer: podemos reconstruir o vídeo inteiro com o passar do tempo?"

Para "ler" a informaçãoestrela bet tvnovo, os cientistas fizeram o sequenciamento do DNA da bactéria e usaram códigos customizadosestrela bet tvcomputador para desembaralhar a informação genética, criando as imagens.

A equipe conseguiu uma precisãoestrela bet tv90%. "Nós ficamos muito felizes com o resultado", disse Shipman.

Gravadores vivos

No futuro, a equipe quer usar essa técnica para criar "gravadores moleculares".

Shipman diz que essas células podem "codificar informações sobre o que está acontecendo na célula e no ambiente celular ao escrever essa informaçãoestrela bet tvseu próprio genoma".

É por isso que os pesquisadores usaram imagens e um vídeo: imagens porque elas representam o tipoestrela bet tvinformação complexa que a equipe gostariaestrela bet tvusar no futuro, e o vídeo por causa do componente rítmico.

O ritmo é importante porque será útil acompanhar as mudançasestrela bet tvuma célula eestrela bet tvseu ambiente com o passar do tempo.

Talvez no futuro seja possível extrair bactérias e ver o que deu errado no corpo quando ficarmos doentes - como acontece com a caixa-pretaestrela bet tvum avião que passou por uma pane.