İlk Kez Bir Bakteri Hücresinin DNA’sına Hareketli Görsel Kaydedildi ve Oynatıldı

Şimdiye kadar kaydedilmiş hareketli görsellerin en eskilerinden birisi, etkileyici bir ilk olma özelliği daha kazandı. Hareketli görsel, biyolojik hard diskin sınırlarını test eden iddialı bir deney i..
Görsel Telif:

Şimdiye kadar kaydedilmiş hareketli görsellerin en eskilerinden birisi, etkileyici bir ilk olma özelliği daha kazandı. Hareketli görsel, biyolojik hard diskin sınırlarını test eden iddialı bir deney ile canlı bakteri hücrelerinin DNA‘larına kodlandı.

Bilim insanları daha önce DNA’ya filmler de dahil olmak üzere çok fazla miktarda veriyi kayıt edebilmeyi başarmıştı, fakat bu deney, araştırmacıların yaşayan bakteri hücrelerinde (E. coli) böyle bir videoyu kodladığı ve oynattığı ilk zamanı temsil ediyor.

Sinematik bir dönüm noktasından çok daha fazlası olan bu deney, zaten ünlü olan koşan at görselini ölümsüzleştirmenin dışında, kullanılan teknik, canlı bir hücrenin gerçek zamanlı bir “moleküler kayıt cihazı” haline gelmesini sağlayarak, tıpkı bir Dijital Video Kayıt Cihazı gibi vücut içerisinde görünmeyen biyolojik gelişimleri gözlemlemeyi mümkün hale getirebilir.

Nature‘da yayımlanan çalışmada, araştırmacılar, kullanılan tekniğin, pek çok olayın takibini invazif olmayan bir yöntemle mümkün kılacak, günümüz teknolojisinden çok daha becerikli ve çok daha küçük bir biyolojik hafıza sistemine dönüşeceğini umuyorlar.

Peki Nasıl Yapıldı ve Nasıl Çalışıyor?

Hareketli görselin DNA’ya kodlanması fikrini test etmek için araştırmacılar, öncelikle, koşan at animasyonundaki gölgeli her pikseli bir DNA koduna dönüştürdüler, her bir pikseli; adenin, guanin, timin ve sitozin gibi nükleotit bazlarının belirli bir dokusuna atadılar.

Ardından ekip,  CRISPR gen düzenleme teknolojisini kullanarak bu bilgi dizisini her gün yeni bir “frame” ekleyerek E. coli bakterisinin genomuna yerleştirdi.

Bakterilerin bölünmesi, çoğalması ve tıpkı bir biyolojik dosya aktarımı süreci gibi “filmin” oluşan yeni nesillere geçmesi için, bakteriler laboratuvar koşullarında bir haftalık bir bekleme sürecine tabi tutuldu.

Bir haftalık bekleme süresinin ardından, bir örnekten alınan DNA bölgelerinde, görselin %90’ı herhangi bozulma olmadan yeniden oynatılabildi. Bu başarılı deney, canlı hücrelerin bilgiyi, ihtiyaç duyulduğunda tekrar çıkarılıp yeniden oynatılabilen bir dizi halinde kaydedebildiğini ve koruduğunu gösteriyor.

Eğer bu beceri, nöronlar ve diğer hücre tiplerinin gelişimini etkileyen gen ekspresyonunda (ifadesinde) değişiklikler gibi başka tür verileri kaydetmek üzere döndürülebilirse, artık hastalıkların gelişimini gerçek zamanlı olarak takip edebilir ya da sağlık açısından oluşabilecek herhangi bir tehdidi henüz önlenebilir aşamadayken ön görebilmemizi mümkün hale getirebilir.

Araştırma, aynı ekip tarafından geçen yıl yayımlanan ve E. coli bakterisine 100 bayt verinin kaydedilmesini başarıyla gerçekleştiren bir çalışma üzerine şekillendirildi.

Bu yeni çalışma, canlı “hard diskinin” daha fazla hatırlaması noktasında zorlanabileceğini ve hücrelerin vücut içerisindeki minik “GoPro”lar haline getirilebileceğini gösteriyor. Şimdi yapmamız gereken ise, onları “kameralarını” lehimize olacak şekilde ellerine almaya zorlamanın yollarını bulmaktır.


Kaynak ve İleri Okuma:

–CRISPR–Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria. Nature. http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23017.html
–Molecular recordings by directed CRISPR spacer acquisition. Science. http://science.sciencemag.org/content/early/2016/06/08/science.aaf1175
–DNA Fountain enables a robust and efficient storage architecture. Science. http://science.sciencemag.org/content/355/6328/950
–For The First Time, Scientists Have Encoded a Movie Into The DNA of Living Bacteria. ScienceAlert. http://www.sciencealert.com/for-the-first-time-scientists-have-encoded-a-movie-in-the-dna-of-living-bacteria (accessed July 13, 2017)
–NIH/National Institute of Mental Health. “Scientists replay movie encoded in DNA: ‘Molecular Recorder’ would reveal secrets of brain development.” ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170712145623.htm (accessed July 13, 2017).


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak istersen
Patreon üzerinden
aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsin.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv