DNA Research: Tıbbi Kayıtların Kodlanması

1878'de at binen bir atlıyla ilgili bir dizi fotoğraf "Galloping Horse" başlıklı ilk hareketli resim haline getirildi. "

Son zamanlarda, Harvard Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bu klasik hareketli görüntüyü E bakteri DNA'sına dönüştürmeyi başardılar. coli.

AdvertisementAdracement

Bu doğru. Bir filmi bakteri haline getirmişlerdi.

Görüntüler ve diğer bilgiler zaten yıllarca bakterilere dönüştürülmüş.

Ancak Harvard araştırmacıları, gen düzenleme aracı CRISPR-Cas sistemiyle bir adım daha ilerletti.

Bu süreç, hücrelere DNA ile kodlanmış bilgileri kronolojik olarak toplamasına izin verir, böylece bir film kamera gibi bir bellek veya görüntü yaratabilir.

"Bu çalışmadan elde edilen en büyük paket, burada sentetik bir moleküler kayıt sistemi olarak kullandığımız bakteri CRISPR-Cas sisteminin pratik miktarda gerçek verileri yakalayabilmesi ve istikrarlı bir şekilde depolayabilmesi" diyor Jeff Nivala, PhD, Harvard Tıp Fakültesi genetik departmanı araştırmacısı, Healthline'a verdiği demeçte,

İnsanlarda nasıl kullanılabiliyordu?

Araştırmalarının daha ciddi noktası, biyolojik bilgiyi zamanla kaydetmektir.

Film şu anda en büyük veri kümelerinden biri olduğu için, araştırmacılar, yaptıkları çalışmaların, sonuç olarak bilinmeyen bilgileri kaydeden, vücuda girebilecek mini kameralar olarak bakterileri kullanabilmelerinin temelini attığına inanıyorlar.

Çalışmaları, biyolojideki karmaşık sistemlerin incelenmesi biçimini değiştirir. Araştırmacılar, deneysel biyolojide zamanla kaydediciler standart hale geleceklerini umuyorlar.

Hâlihazırda, hücrelerden bilgi almanın yolu onları izlemek ya da verileri alarak bozmaktır. Moleküler kayıt cihazıyla, hücre kendi verilerini kataloglar; yani, araştırmacıların müdahalesi olmaksızın ilerleyebilir ve gelişebilir.

AdvertisementAdvertisement

"Nivala," Sistemin depolama kapasitesi ve kararlılığı konusunda çok heyecanlıyım, ki bunlar çok büyük ve uzun olabilir "dedi. "Bu önemli, çünkü şu andaki çalışmalarımıza dayanarak, çok karmaşık biyolojik olayları uzun zaman periyodlarında izlemeyi umuyoruz. Bunu başarıyla yapmak büyük miktarda sabit depolama alanı gerektirir. "Örneğin, araştırmacıların, diyet veya sağlığınızla ilgili bilgileri kaydetmek için bağırsak bakterilerini programlamak gibi pratik kullanımlar için teknolojiyi kullanmanın yollarını arayabileceğine inanıyor.

"Doktorunuz bu verileri hastalığı teşhis etmek ve izlemek için kullanabilir" dedi Nivala.

Teknoloji ve biyoloji birleştirilmesi

Nivala, gelecekte vücudumuzun ve beynimizin sörf yapacağı minik kameraların çok küçük bir yol olacağını söyledi.

Özellikle moleküler ölçekte bina makineleri zorlu bir konudur.

Advertising Advertisement

"Gerçekçi olarak, muhtemelen beynin her hücresini sinaptik aktivitesini kaydetmekten çok uzaktayız" dedi. "CRISPR-Cas sistemi prokaryotiktir, bu da bu genlerin memeli hücrelerine aktarılmasında aşılması gereken bazı zorluklar vardır, özellikle de CRISPR-Cas sisteminin her bir bölümünün bakterilerde tam olarak nasıl çalıştığını bilmediğimizde. "

Bununla birlikte, gerçekleştiğinde biyolojinin ve teknolojinin birleşmesinden kaynaklanacağını düşünüyor.

"Metal, plastik ve silikon gibi konvansiyonel malzemeleri kullanarak ne kadar küçük bir dijital kayıt cihazı oluşturabiliriz? Bunun cevabı, biyolojinin nanometre cihazları üretebilecek hassasiyet ve hassaslığa ulaşmamıza bile yakın değiliz "dedi.

Fakat bununla ilgili kötü hissetmemeliyiz diye de ekledi.

"Doğa yalnızca birkaç milyar yıl önce başlıyordu. Bu nedenle mühendisler, moleküler ölçekte şeyler inşa etmek için yeni yollar bulmak için biyolojiye dönüyorlar. Ve biyolojiden teknoloji kurduğunuzda, doğal biyolojik sistemlerle bağlantı kurmanın ve bağlamanın daha kolay olduğunu "söyledi.

Advertising Advertisement

Bu mevcut çalışmanın, sistemin herhangi bir ilgili biyomolekülü algılayabilmesini sağlayan sensörlerle birleştirilebilen, hücre tabanlı bir biyolojik kayıt sisteminin temelini oluşturduğundan emin.

Kişisel bilgilerinizi DNA'ya kodlama Tüm bunlar, tıbbi kayıtlar ya da Sosyal Güvenlik numaralarımız ya da kredi kartı bilgileriniz gibi DNA'ya kodlama bilgilerinin yol açmasına neden olabilir mi?

Bu, bir dereceye kadar, Wisconsin'teki otomatik satış makinesi şirketi Three Square Market'de zaten oluyor. Şirket çalışanlarının yaklaşık 50'si işverenlerinin elektromanyetik mikroçiplerinin ellerine yerleştirilmesi teklifini kabul etti. Onları iş yerinde satın almak, bilgisayarlarına giriş yapmak ve kopyalama makinesini çalıştırmak için kullanabilirler.

Bir pirinç tarifi benzeri bir boyuta sahip çip, tanımlama ve izleme amacıyla evcil hayvanlara implante edilen cipslere benzer. Bununla birlikte, bu yonga sadece 6 inçlik bir çalışma mesafesine sahiptir.

İsveç'in çip imalatçısı BioHax International, daha geniş ticari uygulamalar için çipi kullanmayı istiyor.

En önemli verilerimizin bir gün hücresel DNA'mızda saklanacağına inanan Nivala, bu yalnızca olasılıkların başlangıcıdır.

"Bir bakıma, bazıları zaten. Genomlarımız çok önemli. Ancak, aile tıbbı geçmişimizin, resimlerin ve ev videolarımızın hepsini genomları içinde çocuklarımıza aktarılabilen germ hattı hücrelerinde saklayabilirsek düşünelim "dedi. "Belki de annesinin ünlü lazanya tarifi saklayabilirsiniz.Bahse girerim gelecek kuşaklar bunun için minnettar olurlardı. “