Eadweard Muybridge a fost un pionier atât al cinematografiei timpurii, cât și al observației științifice. Clipul său iconic al unui cal galopant a fost folosit în mod renumit pentru a stabili un pariu dacă animalul a ridicat toate cele patru copite de la sol când era în mișcare.
La mai bine de 130 de ani după această descoperire, Muybridge se află în centrul altuia, oamenii de știință au codificat cu succes acest film iconic în ADN-ul celulelor vii. Rezultatul este un așa-numit GIF organic și este primul pas în ceea ce cercetătorii se referă la un înregistrator molecular, capabil să existe, să observe și să capteze informații în celulele vii.
cum se schimbă numele de utilizator League of Legends
Vedeți paste similare care schimbă forma se despachetează singure pe farfurie. Creierul începe să mănânce singur când nu poate dormi Instrumentul controversat de editare a genelor CRISPR ar putea da naștere la cancer, descoperă studii îngrijorătoare
Vrem să transformăm celulele în istorici, a explicat neurologul Seth Shipman, genetician la Harvard Medical School. Avem în vedere un sistem de memorie biologică mult mai mic și mai versatil decât tehnologiile actuale, care va urmări multe evenimente neintrusiv în timp.
Folosind tehnologia de editare genică CRISPR, oamenii de știință finanțați de Institutele Naționale de Sănătate (NIH) și-au propus să demonstreze că orice informație secvențială arbitrară - nu doar informație genetică - ar putea fi codificată într-un genom. Mai întâi au făcut acest lucru cu o singură imagine, a unei mâini umane și cu ajutorul apărării imune a unei bacterii.
(Deasupra: În stânga este o imagine a unei mâini umane, care a fost codificată în nucleotide și capturată de sistemul de adaptare CRISPR-Cas la bacteriile vii. În dreapta este imaginea după mai multe generații de creștere bacteriană, recuperată prin secvențierea genomilor bacterieni. Credit: Seth Shipman)
Atunci când o bacterie este atacată de un virus, celulele sale produc enzime pentru a tăia și procesa codul genetic al virusului. Face acest lucru pentru a-și aminti invadatorul, luând o porțiune din codul genetic al virusului și adăugându-l la propriul său genom, cum ar fi punerea capetelor pe vârfuri. Pe măsură ce timpul trece, genomul bacteriei crește, se adaugă mai multe coduri genetice de la viruși și mai multe capete sunt stivuite pe știucă.
Shipman și colegii săi au spart acest proces folosind sistemul CRISPR. CRISPR-Cas9 este proteina din sistemul imunitar al bacteriei care taie codul genetic al virusului, în timp ce Cas1 și Cas2 sunt proteinele care introduc ADN-ul viral în genom. În mod crucial, aceste proteine adaugă ADN-ul în ordinea în care este întâlnit, ceea ce înseamnă că oamenii de știință ar putea hrăni firele sintetice de ADN E.Coli, special concepute cu informații secvențiale - care pot fi apoi decodificate și transformate într-o imagine sau într-o serie de cadre. într-o animație. Pentru mai multe informații, citiți explicația noastră completă pe CRISPR.
cum să eliminați actualizarea creatorilor Windows 10
Vedeți paste similare care schimbă forma se despachetează singure pe farfurie. Creierul începe să mănânce singur când nu poate dormi Instrumentul controversat de editare a genelor CRISPR ar putea da naștere la cancer, descoperă studii îngrijorătoare
Deși codificarea unui scurtmetraj în ADN este impresionantă, oamenii de știință nu intenționează să creeze un tip de aplicație Netflix la nivel celular. Clipul Muybridge este destinat să arate scopul pentru sistemul CRISPR de a transforma celulele vii în dispozitive de înregistrare, extragând informații din împrejurimile lor și păstrând o înregistrare secvențială în genomul lor. Acest lucru ar putea fi utilizat în orice, de la modelarea bolilor până la monitorizarea nivelului de poluanți din sol.
O aplicație deosebit de interesantă este neurologia. Shipman s-a format ca neurolog și consideră că tehnologia ar putea juca un rol important în modul în care cercetătorii descopera misterele creierului - prin înregistrarea activității și dezvoltării creierului din interiorul creierului. În timp ce tehnicile cinematografice ale lui Muybridge au permis oamenilor să vadă ceea ce era imperceptibil pentru ochiul uman, la fel și înregistratoarele moleculare ne-ar putea arunca o privire asupra a ceea ce până acum a fost ascuns.
cum pot da biți pe twitch
Vrem să folosim neuroni pentru a înregistra o istorie moleculară a creierului prin dezvoltare, a spus Shipman. Un astfel de înregistrator molecular ne va permite să colectăm în cele din urmă date de la fiecare celulă din creier simultan, fără a fi nevoie să accesăm, să observăm direct celulele sau să întrerupem sistemul pentru a extrage material genetic sau proteine.
În timp ce GIF Muybridge este prima dată când un film a fost codificat în ADN-ul celulelor vii, alți oameni de știință au tratat deja circuitele genetice ca fișierele ZIP organice. În martie, o pereche de cercetători de la New York Genome Center au publicat un raport în Ştiinţă jurnal, detaliind metode pentru stocarea fișierelor comprimate în molecule de ADN.
Cu ajutorul unui algoritm pentru traducerea fișierelor într-un cod binar care poate fi mapat pe bazele nucleotidice ale ADN-ului, cercetătorii au reușit să codifice totalul a șase fișiere: o lucrare academică din 1948, o placă Pioneer, un sistem de operare, un virus, filmul din 1895Sosirea unui tren la gara La Ciotat… Și o carte cadou Amazon de 50 USD.
