Eadweard Muybridge var en pioner innen både tidlig kino og vitenskapelig observasjon. Hans ikoniske klipp av en galopperende hest ble kjent brukt til å avgjøre en innsats om dyret løftet alle fire hovene fra bakken når den var i bevegelse.
Mer enn 130 år etter dette gjennombruddet er Muybridge i sentrum for en annen da forskere har kodet denne ikoniske filmen med hell i DNA av levende celler. Resultatet er en såkalt organisk GIF, og er det første trinnet i det forskere omtaler som en molekylær opptaker, i stand til å eksistere, observere og fange informasjon i levende celler.
hvordan jeg sletter Amazon-kontoen min
Se relatert formskiftende pasta pakker seg selv på tallerkenen. Hjernen begynner å spise seg selv når den ikke kan sove Kontroversielt genredigeringsverktøy CRISPR kan gi kreft, er bekymringsfulle studier funnet
Vi ønsker å gjøre celler til historikere, forklarte nevrolog Seth Shipman, en genetiker ved Harvard Medical School. Vi ser for oss et biologisk minnesystem som er mye mindre og mer allsidig enn dagens teknologier, som vil spore mange hendelser ikke-påtrengende over tid.
Ved å bruke genredigerings-teknologien CRISPR, satte forskere finansiert av National Institutes of Health (NIH) seg for å bevise at vilkårlig sekvensiell informasjon - ikke bare genetisk informasjon - kunne bli kodet til et genom. De gjorde dette først med et enkelt bilde, av en menneskelig hånd, og ved hjelp av en bakteriers immunforsvar.
(Over: Til venstre er et bilde av en menneskelig hånd, som ble kodet inn i nukleotider og fanget av CRISPR-Cas-tilpasningssystemet i levende bakterier. Til høyre er bildet etter flere generasjoner av bakterievekst, gjenopprettet ved å sekvensere bakteriene. Kreditt: Seth Shipman)
ta eierskap windows 10 programvare
Når en bakterie blir angrepet av et virus, produserer cellene enzymer for å kutte og behandle virusets genetiske kode. Det gjør dette for å huske inntrengeren, ta en del av virusets genetiske kode og legge den til sitt eget genom, som å sette hoder på gjedder. Etter hvert som tiden går, vokser bakteriens genom, mer genetisk kode fra virus legges til, og flere hoder stables på gjedda.
Shipman og hans kolleger hacket denne prosessen ved hjelp av CRISPR-systemet. CRISPR-Cas9 er proteinet i bakterienes immunsystem som kutter virusets genetiske kode, mens Cas1 og Cas2 er proteinene som setter virus-DNA inn i genomet. Avgjørende er at disse proteinene legger til DNA i den rekkefølgen det oppstår, noe som betyr at forskerne kan mate E.Coli syntetiske DNA-tråder, spesielt designet med sekvensiell informasjon - som deretter kan dekodes og gjøres om til et bilde, eller en serie rammer i en animasjon. For mer informasjon, les vår fulle forklarer på CRISPR.
Se relatert formskiftende pasta pakker seg selv på tallerkenen. Hjernen begynner å spise seg selv når den ikke kan sove Kontroversielt genredigeringsverktøy CRISPR kan gi kreft, er bekymringsfulle studier funnet
Mens koding av en kortfilm i DNA er imponerende, planlegger ikke forskerne å lage en slags Netflix-app på mobilnivå. Muybridge-klippet er ment å vise omfanget for CRISPR-systemet til å gjøre levende celler til innspillingsenheter, hente informasjon fra omgivelsene og holde en sekvensiell post i deres genom. Dette kan brukes i alt fra modellering av sykdommer til overvåking av forurensningsnivået i jord.
En spesielt spennende applikasjon er nevrologi. Shipman utdannet seg til nevrolog, og han mener teknologien kan spille en viktig rolle i hvordan forskere låser opp mysteriene til hjernen - ved å registrere hjernens aktivitet og utvikling fra hjernen. Mens Muybridge's filmteknikker tillot mennesker å se hva som var umerkelig for det menneskelige øye, kunne også molekylære opptakere gi oss et glimt av det som hittil har vært skjult.
hvordan lage en duett på tiktok
Vi vil bruke nevroner til å registrere en molekylær historie i hjernen gjennom utvikling, sa Shipman. En slik molekylær opptaker vil tillate oss til slutt å samle inn data fra hver celle i hjernen på en gang, uten behov for å få tilgang, å observere cellene direkte, eller forstyrre systemet for å ekstrahere genetisk materiale eller proteiner.
Mens Muybridge GIF er første gang en film blir kodet i DNA fra levende celler, har andre forskere allerede behandlet genetiske kretsløp som organiske ZIP-filer. I mars publiserte et par forskere ved New York Genome Center en rapport i Vitenskap journal, som beskriver metoder for lagring av komprimerte filer i DNA-molekyler.
Ved hjelp av en algoritme for å oversette filene til en binær kode som kan kartlegges på DNAs nukleotidbaser, var forskerne i stand til å kode totalt seks filer: et akademisk papir fra 1948, en Pioneer-plakett, et operativsystem, en virus, 1895-filmenAnkomst av tog til La Ciotat stasjon... og et gavekort på $ 50 fra Amazon.
