Έρευνα του DNA: Κωδικοποίηση ιατρικών αρχείων
Πίνακας περιεχομένων:
- Με την κωδικοποίηση πραγματικών φωτογραφιών και μερικών καρέ από την κλασσική ταινία άλογο,
- Ειδικά επειδή οι μηχανές οικοδόμησης σε μοριακό επίπεδο είναι μια πρόκληση.
- Μοιάζει με έναν κόκκο ρυζιού σε μέγεθος, το τσιπ είναι παρόμοιο με τα τσιπ που εμφυτεύονται σε κατοικίδια ζώα για σκοπούς ταυτοποίησης και παρακολούθησης. Ωστόσο, αυτό το τσιπ έχει μια απόσταση εργασίας μόλις 6 ίντσες.
Το 1878, μια σειρά φωτογραφιών ενός αναβάτη στο ποδοσφαιρικό άλογο μετατράπηκε σε πρώτη κινηματογραφική ταινία με τίτλο "The Galloping Horse. "
Πρόσφατα, οι ερευνητές του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ ήταν σε θέση να αναδημιουργήσουν αυτή την κλασική κινούμενη εικόνα στο DNA των βακτηρίων E. coli.
ΔιαφήμισηΗ διαφήμισηΑυτό είναι σωστό. Κωδικοποίησαν μια ταινία σε βακτήρια.
Εικόνες και άλλες πληροφορίες έχουν ήδη κωδικοποιηθεί σε βακτήρια εδώ και χρόνια.
Ωστόσο, οι ερευνητές του Χάρβαρντ έχουν πάρει ένα βήμα παραπέρα με το εργαλείο επεξεργασίας γονιδίων CRISPR-Cas.
ΔιαφήμισηΑυτή η διαδικασία επιτρέπει στα κύτταρα να συλλέγουν πληροφορίες κωδικοποιημένες με DNA χρονολογικά, ώστε να μπορούν να δημιουργήσουν μνήμη ή εικόνα, όπως και μια κάμερα.
"Το μεγαλύτερο σύστημα λήψης από αυτή την εργασία είναι ότι το βακτηριακό σύστημα CRISPR-Cas, το οποίο εδώ έχουμε αξιοποιήσει ως ένα σύστημα συνθετικής μοριακής καταγραφής, είναι σε θέση να συλλάβει και να αποθηκεύει σταθερά πρακτικά ποσά πραγματικών δεδομένων", δήλωσε ο Jeff Nivala, ερευνητής στο τμήμα γενετικής της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ, δήλωσε στην Healthline.
Με την κωδικοποίηση πραγματικών φωτογραφιών και μερικών καρέ από την κλασσική ταινία άλογο,
Το πιο σοβαρό σημείο της έρευνάς τους είναι η καταγραφή βιολογικών πληροφοριών με την πάροδο του χρόνου.
Δεδομένου ότι οι κινηματογραφικές ταινίες είναι σήμερα ένα από τα μεγαλύτερα σύνολα δεδομένων, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η εργασία τους θέτει τις βάσεις για την τελική χρήση βακτηριδίων ως μίνι κάμερες που μπορούν να ταξιδέψουν σε όλο το σώμα, καταγράφοντας άγνωστες πληροφορίες.
Σήμερα, ο τρόπος λήψης πληροφοριών από τα κελιά είναι να τα παρακολουθήσετε ή να τα διαταράξετε με τη λήψη δεδομένων. Με το μοριακό καταγραφικό, το κύτταρο καταγράφει τα δικά του δεδομένα, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να προχωρήσει και να αναπτυχθεί χωρίς την παρέμβαση ερευνητών.
ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση
«Είμαι πολύ ενθουσιασμένος για την ικανότητα αποθήκευσης και τη σταθερότητα του συστήματος, οι οποίες είναι πιθανώς πολύ μεγάλες και μεγάλες», εξήγησε ο Nivala. "Αυτό είναι σημαντικό επειδή, καθώς βασιζόμαστε στην τρέχουσα εργασία μας, ελπίζουμε να παρακολουθήσουμε πολύπλοκα βιολογικά φαινόμενα για μεγάλες χρονικές περιόδους. Κάνοντας αυτό επιτυχώς απαιτεί τεράστιες ποσότητες σταθερού χώρου αποθήκευσης. "Για παράδειγμα, πιστεύει ότι οι ερευνητές μπορούν πλέον να αναζητήσουν τρόπους για να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία για πρακτικές χρήσεις, όπως ο προγραμματισμός των βακτηρίων του εντέρου για την καταγραφή πληροφοριών σχετικά με τη διατροφή ή την υγεία σας.«Ο γιατρός σας θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει αυτά τα δεδομένα για τη διάγνωση και την παρακολούθηση της νόσου», δήλωσε ο Nivala.
Διαφήμιση
Συγχώνευση της τεχνολογίας και της βιολογίας
Ενώ ο Nivala πιστεύει ότι μικροσκοπικές κάμερες σερφάρουν το σώμα μας και ο εγκέφαλός μας θα συμβεί στο μέλλον, λέει ότι μπορεί να είναι λίγο μακριά.Ειδικά επειδή οι μηχανές οικοδόμησης σε μοριακό επίπεδο είναι μια πρόκληση.
ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση
"Ρεαλιστικά, είμαστε μάλλον πολύ μακριά από το να έχουμε κάθε κύτταρο στον εγκέφαλο που καταγράφει τη συναπτική του δραστηριότητα", ανέφερε. "Το σύστημα CRISPR-Cas είναι προκαρυωτικό, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχουν ορισμένες προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν κατά τη μεταφορά αυτών των γονιδίων σε κύτταρα θηλαστικών, ιδιαίτερα όταν δεν γνωρίζουμε με ακρίβεια πώς λειτουργεί κάθε μέρος του συστήματος CRISPR-Cas στα βακτήρια. "
Ωστόσο, σκέφτεται όταν συμβαίνει αυτό θα οφείλεται στην ένωση της βιολογίας και της τεχνολογίας."Πόσο μικρός μπορούμε να κατασκευάσουμε μια ψηφιακή συσκευή εγγραφής χρησιμοποιώντας συμβατικά υλικά όπως μέταλλο, πλαστικό και πυρίτιο; Η απάντηση είναι ότι δεν είμαστε καν κοντά στην επίτευξη της ακρίβειας και της ακρίβειας με την οποία η βιολογία είναι σε θέση να κατασκευάσει συσκευές νανοκλίμακας ", ανέφερε ο Nivala.
Διαφήμιση
Αλλά δεν πρέπει να αισθάνεστε άσχημα γι 'αυτό, πρόσθεσε.
"Η φύση είχε μόνο μερικά δισεκατομμύρια χρόνια» αρχίζει από την αρχή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι μηχανικοί στρέφονται τώρα στη βιολογία για νέους τρόπους να προχωρήσουν στην οικοδόμηση πραγμάτων σε μοριακό επίπεδο. Και όταν κατασκευάζετε τεχνολογία από τη βιολογία, είναι πολύ πιο εύκολο να διασυνδέσετε και να συνδεθείτε με φυσικά βιολογικά συστήματα ", ανέφερε ο Nivala.Είναι σίγουρος ότι αυτή η τρέχουσα εργασία θέτει τα θεμέλια για ένα βιολογικό σύστημα καταγραφής που βασίζεται σε κύτταρα και μπορεί να συνδυαστεί με αισθητήρες που επιτρέπουν στο σύστημα να ανιχνεύσει οποιοδήποτε σχετικό βιομόριο.
Κωδικοποίηση προσωπικών πληροφοριών στο DNA μας
Θα μπορούσαν όλα αυτά να οδηγήσουν στην κωδικοποίηση πληροφοριών στο DNA μας, όπως τα ιατρικά μας αρχεία ή ο αριθμός κοινωνικής ασφάλισης ή τα στοιχεία της πιστωτικής κάρτας;Σε κάποιο βαθμό, αυτό συμβαίνει ήδη στην εταιρεία μηχανών αυτόματης πώλησης Three Square Market, στο Wisconsin. Περίπου 50 από τους υπαλλήλους της εταιρείας αποδέχτηκαν την προσφορά του εργοδότη τους να εμφυτεύσουν ηλεκτρομαγνητικά μικροτσίπ στα χέρια τους. Μπορούν να το χρησιμοποιήσουν για να αγοράσουν φαγητό κατά την εργασία, να συνδεθούν στους υπολογιστές τους και να εκτελέσουν το μηχάνημα αντιγραφής.
Μοιάζει με έναν κόκκο ρυζιού σε μέγεθος, το τσιπ είναι παρόμοιο με τα τσιπ που εμφυτεύονται σε κατοικίδια ζώα για σκοπούς ταυτοποίησης και παρακολούθησης. Ωστόσο, αυτό το τσιπ έχει μια απόσταση εργασίας μόλις 6 ίντσες.
Η BioHax International, η σουηδική εταιρεία κατασκευής του τσιπ, θέλει τελικά να χρησιμοποιήσει το τσιπ για ευρύτερες εμπορικές εφαρμογές.
Αυτό είναι μόνο η αρχή των δυνατοτήτων, σύμφωνα με τον Nivala, ο οποίος πιστεύει ότι κάποια στιγμή όλα τα πιο σημαντικά δεδομένα μας θα αποθηκευτούν στο κυτταρικό μας DNA.
"Με κάποιο τρόπο, μερικά από αυτά είναι ήδη. Τα γονιδιώματα μας είναι αρκετά σημαντικά. Φανταστείτε όμως αν μπορούσαμε να αποθηκεύσουμε ολόκληρο το οικογενειακό ιατρικό ιστορικό, εικόνες και βίντεο στο σπίτι μας μέσα στα κύτταρα των γεννητικών κυττάρων, τα οποία στη συνέχεια θα μπορούσαν να μεταφερθούν στα παιδιά μας μέσα στα γονιδιώματα τους », δήλωσε ο Nivala. "Ίσως θα μπορούσατε να αποθηκεύσετε ακόμη και τη διάσημη συνταγή λαζάνια της μητέρας σας.Σίγουρα οι μελλοντικές γενιές θα είναι πολύ ευγνώμονες γι 'αυτό. "
