Pesquisadores inseriram um vídeo no DNA de uma Bactéria

Cientistas dizem ter conseguido inserir um vídeo no DNA de uma bactéria viva.

Cinco frames de uma cena de um cavalo galopando foram codificados no DNA de uma bactéria viva do tipo Escherichia coli, mostrando o potencial da exploração de células vivas para armazenar dados.

Pesquisadores da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, usaram uma ferramenta de editar genomas, conhecida como CRISPR para realizar a tarefa, mostrando que as bactérias podem ser aproveitadas para usar seu próprio material genético como uma espécie de disco rígido biológico.

Em 2016, uma equipe do Wyss Institute for Biologicamente Inspired Engineering e da Harvard Medical School, liderada pelo Wyss Core Faculty membro, George Church, construiu o primeiro gravador molecular baseado no sistema CRISPR.

O sistema CRISPR em bactérias os ajuda a desenvolver imunidade contra o ataque constante de vírus em seus ambientes. Ele captura moléculas de DNA viral e gera pequenas sequências “espaçadoras” delas como uma memória de infecções sobreviventes.

As bactérias continuam a adicionar novos elementos a montante dos elementos anteriores em uma matriz crescente localizada na localização CRISPR dos genomas bacterianos.

A proteína CRISPR-Cas9 usa essa memória para destruir os mesmos vírus quando eles retornam. Cas9 agora é amplamente utilizado como uma ferramenta de engenharia de genoma, mas outras partes do sistema CRISPR não foram muito exploradas.

Em seu último estudo publicado, George Church e seus colegas descrevem como desenvolveram duas outras proteínas do sistema CRISPR, Cas1 e Cas2, em uma ferramenta de registro molecular.

Eles então codificaram com sucesso em células vivas a imagem digitalizada de uma mão humana — uma reminiscência de algumas das primeiras pinturas desenhadas em paredes de cavernas pelos primeiros humanos — e seu filme de cavalo de cinco quadros.

O filme do cavalo era um cavalo pixelado simples baseado na agora icônica série de fotografias de lapso de tempo de Eadweard Muybridge em 1878, que se tornou famosa por provar que os quatro cascos de um cavalo não tocam o solo o tempo todo durante um galope.

Os cinco quadros de cavalos foram recuperados na ordem correta.

Sua abordagem não só abre possibilidades inteiramente novas para armazenamento de dados; a equipe de estudo acredita que também pode ser transformado em um dispositivo de memória eficaz, capaz de criar um registro cronológico das experiências moleculares das células durante o desenvolvimento ou sob exposição a estresses ou patógenos.

Pesquisadores que inseriram um vídeo no DNA de um ser vivo tiveram suas descobertas publicadas na revista Nature.

A equipe usou imagens estáticas e em movimento porque representavam conjuntos de dados restritos e claramente definidos; o filme também deu à bactéria a chance de adquirir informações quadro a quadro.

Em trabalhos futuros, a equipe se concentrará no estabelecimento de dispositivos de registro molecular em outros tipos de células e na engenharia do sistema para memorizar informações biológicas.

A equipe de estudo foi composta por Church, Seth Shipman, Jeff Nivala e Jeffrey Macklis.

Fontes: Whyss, Universidade de Harvard