Уперше в історії науковці записали і відтворили простий кінофільм, записаний в ДНК живих клітин. Дослідники, яких профінансував американський Національний інститут психічного здоров’я (NIH), стверджують, що це великий крок у напрямку створення молекулярних записувальних пристроїв, які теоретично можна буде використати для фіксування внутрішніх змін нейронів мозку під час їхнього розвитку.
Класичну послідовність вершника в русі 1870-х рр. закодували і зчитали в молекулу ДНК.
"Ми хочемо перетворити клітини на "літописців", — каже нейронауковець Сет Шипман, науковий співробітник Гарвардської медичної школи у Бостоні. — Ми передбачаємо появу біологічної системи пам’яті, яка стане набагато меншою і компактнішою за будь-яку теперішню технологію і даватиме змогу фіксувати події в мозку без хірургічного втручання".
Шипман та вчені з Гарварду Джордж Черч, Джеффрі Мекліс та Джеф Нівала повідомили про успішну демонстрацію ідеї футуристичної молекулярної тікерної стрічки в онлайн-виданні журналу Nature за 12 липня. Спонсорами проекту стали одразу декілька підрозділів NIH – Національний інститут психічного здоров'я, Національний інститут неврологічних захворювань та інсульту й Національний інститут дослідження людського геному.
Дослідники порівнюють запис простого кінофільму у молекулі ДНК із повторним винаходом кінозапису за допомогою молекулярної інженерії. У цій схемі самі клітини можна спонукати фіксувати у свої геноми різноманітні молекулярні події, наприклад експресію генів. Зчитати цю інформацію згодом можна за допомогою простого секвенування їхнього геному.
“Цю технологію потенційно можна застосувати для вирощування клітинних ліній, які можна використати для моделювання хвороб або навіть у терапії", – додає Шипман.
Але спершу вчені мали довести, що вона працює й у ДНК можна закодовувати не лише генетичну, а й взагалі будь-яку послідовну інформацію. Для цього вони скористались найсучаснішою технологією редагування генів CRISPR. Спершу вони закодували в ДНК, вживлену в бактерію, зображення людської руки. А відтак закодували і реконструювали кадри із класичної послідовності вершника в русі 1870-х рр. — раннього попередника сучасних кінофільмів.
Хоча технологія, яку продемонстрували дослідники з Гарварду, має багато потенційних застосувань, науковці прагнуть використати її передусім для вивчення людського мозку. "Такий молекулярний “літопис” дасть змогу збирати дані із кожної клітини мозку, не виймаючи клітини з її природного середовища і не перериваючи її розвитку".
Scientists replay movie encoded in DNA
ScienceDaily, 15.07.2017
Зреферував Євген Ланюк
15.07.2017