DNA Kutatás: Orvosi rekordok kódolása
Tartalomjegyzék:
- Hogyan használható az emberben
- A technológia és a biológia egyesítése
- Személyes adatok kódolása a DNS-ébe
1878-ban egy lóversenyző lovas lovas képei lettek az első filmben, a "The Galloping Horse" címmel. "
A közelmúltban a Harvard Egyetem kutatói képesek újból létrehozni ezt a klasszikus mozgóképet a E baktériumok DNS-jére. coli.
AdvertisementMűvészetEz így van. Filmeket kódolták a baktériumokba.
A képek és egyéb információk már évek óta baktériumokba vannak kódolva.
A Harvard kutatói azonban egy lépéssel tovább tették a CRISPR-Cas rendszer génszerkesztő eszközével.
ReklámEz a folyamat lehetővé teszi a sejtek számára, hogy DNS-kódolású információkat gyűjtsék össze időrendi sorrendben, így létrehozhat egy memóriát vagy képet, hasonlóan a filmkamerához.
"Ebből a munkából a legnagyobb elvihetőség, hogy a baktériumi CRISPR-Cas rendszer, amelyet itt szintetikus molekuláris felvevő rendszerként használunk fel, képes rögzíteni és stabilan tárolni a valós adatok valós mennyiségét" - mondta Jeff Nivala, PhD, a Harvard Orvostudományi Genetika tanszékének kutatója elmondta a Healthline-nek.
ReklámHogyan használható az emberben
A klasszikus lófilmek valódi képeinek és néhány képkockájának kódolásával Nivala és munkatársai olyan információkat próbáltak bemutatni, amelyek a nyilvánosság számára rezonálnak.
Kutatásuk komolyabb pontja a biológiai információ időben történő rögzítése.
Mivel a mozgóképek jelenleg a legnagyobb adathalmazok közé tartoznak, a kutatók úgy vélik, hogy munkájuk alapozza meg a baktériumok mini-kamerák alkalmazását, amelyek képesek az egész testre utazni, és ismeretlen információkat rögzítenek.
Munkájuk megváltoztatja a biológia komplex rendszereinek tanulmányozását. A kutatók idővel reménykednek abban, hogy a felvevők minden kísérleti biológiában szabványosak lesznek.
Jelenleg az információ kiszűrése a cellákból az, hogy megnézzük őket, vagy megzavarjuk őket az adatok kivételével. A molekuláris felvevővel a sejt katalogizálja a saját adatait, vagyis a kutatók a beavatkozás nélkül fejlődhetnek és fejlődhetnek.
AdvertisementAdvertisement"Nagyon izgatott vagyok a rendszer tárolókapacitása és stabilitása miatt, amelyek esetleg nagyon nagyok és hosszúak" - magyarázta Nivala. "Ez azért fontos, mert a jelenlegi munkánkra építve reméljük, hogy hosszú időn keresztül nyomon követik a nagyon összetett biológiai jelenségeket. Ez annyira sikeres, hogy nagy mennyiségű stabil tárhelyet igényel. "
Például hisz abban, hogy a kutatók most megvizsgálhatják, hogyan használhatják a technológiát gyakorlati célokra, például a bélbaktériumok programozását az étrend, vagy az egészség megismerésére.
"Az orvos ezt az adatokat felhasználhatja a betegség diagnosztizálásához és nyomon követéséhez" - mondta Nivala.
ReklámA technológia és a biológia egyesítése
Nivala szerint a jövőben a testünk és az agyunk szörnyen apró fényképezőgépeit is meg fogjuk mondani.
Különösen azért, mert a molekuláris méretű gépek építése kihívás.
AdvertisementAdvertisement"Reálisan, valószínűleg nagyon messze van attól, hogy az agy minden sejtje rögzítse a szinaptikus aktivitását" - mondta. "A CRISPR-Cas rendszer prokariótikus, ami azt jelenti, hogy bizonyos kihívásokkal kell szembenézni, amikor ezeket a géneket emlőssejtekbe továbbítják, különösen akkor, ha nem tudjuk pontosan, hogy a CRISPR-Cas rendszer minden része baktériumokban működik-e. "
Mindazonáltal azt hiszi, hogy mikor történik, a biológia és a technológia csatlakozásának köszönhető.
"Mennyire lehet kicsi digitális fényképezőgépet készíteni hagyományos anyagokkal, például fémmel, műanyaggal és szilíciummal? A válasz az, hogy még nem is vagyunk olyan pontossággal és pontossággal, amellyel a biológia képes a nanoméretű eszközök tervezésére. "- mondta Nivala.
ReklámDe nem szabad rosszul gondolnunk erre, tette hozzá.
"A természetnek csak néhány milliárd évig volt kezdője. Éppen ezért a mérnökök most a biológiára fordulnak, hogy új módszereket tudjanak építeni a molekuláris léptékben. És ha technológiát épít ki a biológiából, sokkal könnyebb a felületkezelés és a természetes biológiai rendszerekhez való kapcsolódás - mondta Nivala.
AdvertisementMegjegyzésBiztos abban, hogy ez a jelenlegi munka megalapozza egy olyan sejtbázison alapuló biológiai rögzítési rendszert, amely olyan érzékelőkkel kapcsolható, amelyek lehetővé teszik a rendszer számára, hogy bármilyen releváns biomolekulát érzékeljen.
Személyes adatok kódolása a DNS-ébe
Lehetséges-e mindez a DNS adatainak kódolásához, például orvosi nyilvántartásunkhoz vagy társadalombiztosítási számunkhoz vagy hitelkártya adatait?
Bizonyos fokig ez már megtörténik a Wisconsinban lévő Three Square Market automata cégnél. A vállalat alkalmazottainak körülbelül 50-e fogadta el munkáltatói ajánlatát, hogy elektromágneses mikrochipet ültessenek a kezükbe. Használhatják a munkahelyi élelmiszerek vásárlására, a számítógépükbe való bejelentkezésre és a másológép futtatására.
A rizs méretéhez hasonlít, a chip hasonló a háziállatokba beültetett chipekhez azonosításra és nyomon követésre. Azonban ez a chip mindössze 6 hüvelyknyi munkatávolsággal rendelkezik.
A chip svéd gyártója, a BioHax International végül a szélesebb kereskedelmi alkalmazásokhoz kívánja használni a chipet.
Ez csak a lehetőségek kezdete, Nivala szerint, aki szerint egy nap valamennyi legfontosabb adatunk tárolódik a sejtes DNS-en belül.
"Bizonyos módon valami már létezik. A genomjaink nagyon fontosak. De képzeljük el, hogy a családi kórtörténetünkben, képeinkben és otthoni videóinkban tároltuk-e a csírasejtek sejtjeit, amelyek a gyermekeinkre átvihetők a genomjukon belül - mondta Nivala. - Talán még el tudná tárolni anyád híres lasagna receptjét.Fogadok, hogy a jövő generációi nagyon hálás lennének. „
