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      研究人員重放細(xì)菌DNA編碼的數(shù)字電影
      
			
      
				2019-10-26 09:40:12
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      研究人員首次使用CRISPR-Cas微生物免疫系統(tǒng)將原始的數(shù)字電影編碼為活的大腸桿菌基因組，然后從中“播放” 。
      

      “我們希望將細(xì)胞變成歷史學(xué)家。我們?cè)O(shè)想的生物存儲(chǔ)系統(tǒng)，這是小得多，比今天的技術(shù)，這將跟蹤許多事件非侵入隨著時(shí)間的推移更加靈活，”塞思·希普曼醫(yī)生，在哈佛醫(yī)學(xué)院和冷杉筆者的一位博士后同事紙報(bào)告結(jié)果在自然雜志上。
      

      研究人員重放細(xì)菌DNA編碼的數(shù)字電影
      

      在分子水平上記錄像電影這樣的連續(xù)事件的能力，是重新發(fā)明使用分子工程技術(shù)進(jìn)行記錄的概念的關(guān)鍵。
      

      在這種方案中，細(xì)胞本身可以被誘導(dǎo)在自己的基因組中記錄分子事件，例如基因表達(dá)隨時(shí)間的變化。
      

      然后，可以通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)在其中的細(xì)胞的基因組進(jìn)行測(cè)序來(lái)簡(jiǎn)單地檢索信息。
      

      “如果我們有這些轉(zhuǎn)錄步驟，我們可能會(huì)像配方一樣使用它們來(lái)工程化類似的細(xì)胞。這些都可以用來(lái)模擬疾病，甚至用于治療。”希普曼博士說(shuō)。
      

      首先，Shipman博士及其合著者必須證明DNA不僅可以用于編碼遺傳信息，而且可以編碼基因組中的任意順序信息。為此，他們轉(zhuǎn)向了CRISPR-Cas9基因編輯工具。
      

      他們首先證明，他們可以編碼和檢索插入到大腸桿菌中的DNA中人手的圖像。
      

      然后，他們以運(yùn)動(dòng)的照片序列類似地編碼和重建了1870年代經(jīng)典賽馬的幀，這是運(yùn)動(dòng)圖像的早期先驅(qū)。
      

      Shipman博士說(shuō)：“ CRISPR的順序性質(zhì)使其成為一種隨時(shí)間記錄事件的誘人系統(tǒng)。”
      

      然后，該小組以類似的方式將賽車照片中的五個(gè)幀從電影中轉(zhuǎn)換為DNA。
      

      在五天的過(guò)程中，作者用一幀翻譯的DNA順序處理了細(xì)菌。
      

      之后，他們通過(guò)對(duì)細(xì)菌DNA進(jìn)行測(cè)序，能夠以90%的精度重建電影。
      

      科學(xué)家說(shuō)：“盡管可以以多種方式使用這項(xiàng)技術(shù)，但我們最終希望將其用于研究大腦。”
      

      希普曼博士說(shuō)：“我們希望利用神經(jīng)元通過(guò)發(fā)育來(lái)記錄大腦的分子歷史。”
      

      “這種'分子記錄儀'將使我們最終能夠一次從大腦中的每個(gè)細(xì)胞中收集數(shù)據(jù)，而無(wú)需獲得訪問(wèn)權(quán)限，直接觀察細(xì)胞或破壞提取遺傳物質(zhì)或蛋白質(zhì)的系統(tǒng)。”
      
			

			
        
      
			
      
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