Naplót vezető sejtek

Baktériumokat késztetett adattárolásra egy amerikai kutatócsoport: videót kódoltak a genetikai állományukba. A hét tudományos szenzációjának hátteréhez tartozik, hogy a DNS-molekula – amely az összes sejtben megtalálható – minden létező információt kódol az adott élőlényről. Ez határozza meg a biológiai tulajdonságokat – akár a szem színét, akár a bizonyos betegségekre való hajlamot. Egyetlen gramm DNS-molekula elméletben képes lenne annyi adatot tárolni, amennyi 100 milliárd dvd-t töltene meg. A DNS-adatok ráadásul – folyamatosan továbböröklődve – százezer évig is biztonságban lehetnének. Az amerikai Harvard Egyetemen a Seth Shipman vezette kutatócsoport ezúttal az utóbbi években szárnyaló génszerkesztési technológia, a CRISPR/Cas egy továbbfejlesztett változatát, a CRISPR/Cas1–Cas2-t használta. Ezzel lehetséges új DNS-szakaszokat beépíteni egy baktérium génállományába. A kísérletben ezek a szakaszok hordozták az információt. Egy kézfejről készült képet és egy videofelvételt (Eadweard Muybridge 1878-as, galoppozó lóról készült filmecskéjét) kódolták bele egy élő kólibaktérium-tenyészet génállományába. A kísérlet sikeresnek mondható: a képet és a videót több generációval később 90 százalékos pontossággal, azaz könnyen felismerhető minőségben vissza tudták nyerni a baktériumokból. Egyelőre nem arról van szó, hogy például egy merevlemezt helyettesítsenek „DNS-meghajtóval”, inkább azt akarták bemutatni, milyen lehetőség rejlik a mostanában tudományos slágernek számító génszerkesztésben. Az előzményekhez tartozik, hogy tavaly Timothy Lu amerikai biomérnök olyan adattárolási módszert fejlesztett ki, amellyel a sejtek képesek naplót vezetni. Amikor valami történik a sejt életében, akkor a CRISPR/Cas segítségével a sejt génállományában egy mutáció következik be, ha pedig újra megtörténik az esemény, ez megismétlődik – mintha a sejt ilyenkor mindig húzna egy strigulát. Lu egerek stressz-szintjét naplózta a módszerrel. Shipman és csoportja ezt fejlesztette tovább. Céljuk olyan módszer kidolgozása, amellyel egy agysejt felírja a „naplójába”, mi történik az agy fejlődése közben, sőt azt is, hogyan hanyatlik betegségbe egy egészséges sejt. A mostani videós kísérlet azt hivatott bemutatni, hogy a feljegyzések időpontokhoz is köthetők, azaz a naplóbejegyzésekhez nemcsak strigula, hanem dátum és idő is tartozhat majd, így követve a sejt életének mérföldköveit.