اطلاعات کد گذاری شده در DNA از یک سویه نمک تحمل Halobacterium salinarum.

JOE DAVIS

جو دیویس است که به دنبال نهایی کپسول زمان. او می خواهد برای حفظ یک رکورد از بشریت است که می تواند برای زنده ماندن میلیون ها به عنوان خوانده شده توسط جانشینان به انسانهای هوشمند بر روی زمین و یا توسط sapient موجودات فرازمینی. او در حال حاضر در بر داشت حق و متوسط و او فکر می کند: DNA یک فرد میکروب است که زندگی در سپرده از سنگ نمک. او معتقد است این بایگانی—محافظت شده با نمک و تمدید توسط میکروب—احتمالا می تواند برای زنده ماندن صدها میلیون سال است.

این یک ایده رویایی با توجه به همان اندازه به هنر به عنوان علم است. دیویس یک هنرمند وابسته به دانشگاه هاروارد آزمایشگاه زیست شناسی پل هر دو جهان است. پروژه خود را در زمان یک گام به جلو در هفته گذشته با مطالعه شده در bioRxiv یک preprint مخزن. در این پژوهش دیویس و همکارانش نشان می دهد آنها می توانند رمزگذاری اطلاعات در DNA Halobacterium salinarum (Hsal)—hard-to-kill, salt-tolerant میکروب است که به طور متوسط 25 نسخه پشتیبان از هر کدام از آن کروموزوم.

دیگر محققان به بررسی ذخیره سازی پتانسیل DNA که بسته معادل حدود 300 مگابایت از داده ها را به هسته یک سلول انسان. اما دیویس ترکیب که ظرفیت با انعطاف پذیری فوق العاده هاردی ارگانیسم. “اگر شما می خواهید به نگه داشتن اطلاعات برای زمان طولانی بهترین راه برای انجام این کار ممکن است به آن را نگه دارید در داخل سلول ها و استفاده از تلفن همراه ماشین آلات برای DNA خود تعمیر,” او می گوید. “آنها می توانند به راحتی و اقتصادی خود را تکثیر با کمی و یا بدون مداخله است.”

جف نیولا یک بیولوژیکی مهندس در دانشگاه واشنگتن در سیاتل که مطالعات halophiles و DNA ذخیره سازی موافق است. “برای آرشیوی ذخیره سازی بیش از میلیون ها سال این ممکن است یک نرم افزار عالی,” او می گوید. “اگر تمام زندگی دیگر نابود شده است بر روی زمین و این تنها چیزی که باقی مانده شاید که اطلاعات می تواند تبلیغ خود را در آن.”

دیویس هیچ آموزش رسمی در زیست شناسی, صرفه جویی برای یک دوره ای در می سی سی پی وارد کالج در 1960s. اما او تا به یک رکورد تبدیل زیست شناسی به عملکرد هنری است که گاهی اوقات منجر به علم است. در سال 1987 برای هنری سرمایه گذاری به نام Microvenus او کد گذاری یک تصویر از فرم زن به DNA از زندگی Escherichia coli باکتری—یک شاهکار است که به طور گسترده ای ذکر شده به عنوان اولین تجربی تظاهرات DNA ذخیره سازی داده ها.

در حال حاضر دیویس در حال کار با یک سخت تر میکروب از E. coli. Hsal می تواند مقاومت در برابر خشک شدن و حرارتی افراط و طولانی مدت خلاء و تابش شدید. دیویس حتی در معرض آن به اکسید اتیلن یک گاز سمی استفاده می شود برای استریل کردن تجهیزات آزمایشگاهی با هیچ قابل تشخیص اثر است. Hsal شود kryptonite: غوطه ور شدن در آب شیرین انفجار آن سلول است. اما زمانی که entombed در briny جیب درون بلورهای نمک دیویس muses, Hsal می تواند “چیزی که نمی میرند.”

برای تجاری سازی DNA در آزمايشگاه تکنیک—کپسوله سازی DNA مصنوعی شیشه ای و یا استیل ضد زنگ—در حال پیشرفته تر از روش in vivo می گوید: امیلی Leproust یک شیمیدان آلی و مدیر عامل شرکت پیچ و تاب و علوم زیستی. اما زندگی چیزهایی که می تواند در حفظ DNA دور دیگر می گوید دیویس که احیا hibernating Hsal سلول از رسوبات نمک صدها میلیون سال است. همکار خود در دانشگاه هاروارد ژنتیک جورج کلیسا آن را “کاملا محتمل” است که سلول ها یافت می شود در اعماق پایدار کریستال جان سالم به در تمام این مدت در یک حالت خوابیده. سلول های توقف رشد و DNA خود را بدون تغییر باقی می ماند به جز تخریب تدریجی او می گوید. “اما آنها همچنین می تواند فایل های فاسد به سرعت زمانی که آنها نیاز به” او می افزاید: تعمیر آسیب و تولید مقدار زیادی از کپی برای محققان برای کار با. “پس Hsal به نظر می رسد به یک انتخاب خوب است.”

Jocelyne DiRuggiero یک دانشگاه جانز هاپکینز زیست شناس و Hsal متخصص با توجه به برنامه ریزی به عنوان “یک ایده جالب است.” علاوه بر پایدار محیطی, او می گوید: Hsal خوب است در از بین بردن گونه های اکسیژن فعال که آسیب DNA. با حداقل مواد مغذی یک Hsal مستعمره می تواند hibernate در نمک برای صدها هزار سال و یا بیشتر به او می گوید. میکروب نمی خواهد رشد و یا تولید مثل او می گوید و تنها با استفاده از انرژی به تعمیرات و مقابله با تهدیدات از جمله آسیب DNA از کيهانی.

اولین گام در کار جدید بود برای رمزگذاری داده ها در Hsal‘s DNA. دیویس انتخاب مختصات یک تصویر 3D از یک سوزن و تخم مرغ—اشیاء در افسانه های قومی واجدادی در مورد یک جادوگر است که پنهان روح خود را در نوک یک سوزن پنهان شده در داخل یک تخم مرغ. پس از دیویس سنتز DNA, Alexandre Bisson, یک زیست شناس در دانشگاه برندایس متصل آن را به یک سایت در Hsal ژنوم است که نمی خواهد تحت تاثیر قرار میکروب و یا تولید هر چیزی در سلول. Bisson تشویق اصلاح halobacteria به تکرار و توالی DNA خود را به اطمینان حاصل شود که کد جدید بدون تغییر بود.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد میکروب’ بالقوه به عنوان زمان کپسول Bisson در حال مطالعه نحوه رفتار آنها در بلورهای نمک است که “تا حد زیادی یک راز است.” در طی 10 سال یا بیشتر او قصد دارد به مقایسه Hsal گونه روکشی در نمک با “پدر و مادر” و یا کنترل گونه های نگهداری در فریزر برای دیدن اینکه آیا هر گونه جهش رخ می دهد احتمالا بیشتر فعال نمک گونه است. که داده ها کمک خواهد کرد که پر کردن جای خالی هر چند extrapolating آن به میلیون ها سال “خواهد بود کشش,” او می گوید. Bisson همچنین برنامه ای برای استفاده از پروتئین فلورسنت برای پیدا کردن که آیا موجودات زنده ماندن به دام افتاده در داخل briny جیب است که حفظ آنها و یا اگر آنها حرکت در اطراف.

دیویس نشده از دست نزد این پروژه انگیزه اولیه. “چه نوع از میراث باید انسان ها را پشت سر بگذارید به عنوان یک گونه” او می پرسد. دیویس ادعا نمی کند بدانید که او قصد دارد به جمع آوری ورودی از دانشمندان و مورخان و هنرمندان و شاعران و فیلسوفان. اما او می خواهد برای حفاظت بیشتر از اطلاعات است. “من می خواهم برای حفظ معنای” او می گوید.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

نرم افزار گرامرلی