Una gif è stata memorizzata nel dna di un batterio. Sistema Crispr Cas9

Grazie a Crispr Cas9, alcune cellule sono state trasformate in dispositivi di archiviazione dati che catturano, memorizzano e trasmettono le informazioni, come immagini e brevi fotogrammi

Il dna è a tutti gli effetti una memoria naturale e da tempo i ricercatori sono al lavoro per sfruttare appieno questa capacità di immagazzinare grandi quantità di informazioni. Ma cosa succederebbe se si potessero costringerele cellule, come per esempio i batteri, a utilizzare il loro genoma come un hard disk biologico, utilizzato per registrare e conservare informazioni? Una rivoluzione che potrebbe aprire un nuovo mondo alla possibilità di memorizzazione dei dati digitali. Ma non solo. Si potrebbe andare oltre con la fantasia e immaginare in futuro un dispositivo che possa essere in grado di registrare le esperienze delle cellule durante il loro sviluppo e potenzialmente fornire un nuovo modo per studiare i processi biologici all’interno del nostro corpo. Come potrebbe essere possibile tutto questo? Proviamo a riavvolgere il filo del discorso.

Crispr Cas9

Nel 2016 un team di ricercatori del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering e della Harvard Medical School ha evidenziato come le informazioni avrebbero potuto essere trasferite nelle cellule utilizzando il sistema Crispr Cas9, che utilizza due proteine (Cas1 e Cas2) per inserire un nuovo codice genetico nel dna delle cellule bersaglio, e generare così una sorta di memoria nel genoma dei batteri. Ora, in un nuovo studio apparso suNature, lo stesso team di ricercatori è riuscito a dimostrare che il sistema Crispr Cas9 è stato in grado di codificare nel dna di Escherichia coliinformazioni complesse, come l’immagine digitalizzata di una mano umana e la sequenza dei fotogrammi di una delle prime immagini cinematografiche mai fatte, quella di un cavallo al galoppo realizzata da Eadweard Muybridge. In sostanza, un analogo di questa gif:

 

Il team di ricercatori ha usato i nucleotidi, i mattoni del dna, per produrre un codice che corrispondesse ai singoli pixel di ogni immagine. I fotogrammi, inoltre, sono stati frazionati nel tempo e inseriti nel loro genoma dei batteri nell’ordine in cui sono stati selezionati. Una volta inseriti nel genoma di E.coli, i ricercatori sono stati in grado di recuperare i dati sequenziando il dna e ricostruire le immagini leggendo il codice del nucleotide/pixel, con una precisione del 90% circa.

Crispr Cas9

(Credit: Seth Shipman)

In futuro, il team di ricercatori si concentrerà sulla creazione di dispositivi di registrazione molecolare in altri tipi di cellule e su un sistema capace di memorizzare le informazioni biologiche.“Un giorno saremo in grado di seguire tutto lo sviluppo di un neurone a partire da una cellula staminale”, conclude l’autore Seth Shipman, della Harvard Medical School.

     
 
 

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Crediti :

Wired

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