Eadweard Muybridge va ser pioner tant en el cinema inicial com en l'observació científica. El seu icònic clip d'un cavall al galop va ser utilitzat famosament per establir una aposta sobre si l'animal aixecava les quatre peülles del terra quan estava en moviment.
Més de 130 anys després d’aquest avanç, Muybridge és el centre d’un altre, ja que els científics han codificat amb èxit aquesta pel·lícula icònica en l’ADN de les cèl·lules vives. El resultat és l’anomenat GIF orgànic i és el primer pas del que els investigadors es refereixen a un registrador molecular, capaç d’existir, observar i capturar informació dins de les cèl·lules vives.
com obtenir crèdits audibles
Vegeu pasta relacionada amb el canvi de forma que es desempaqueta al plat El cervell comença a menjar-se quan no pot dormir Una controvertida eina d’edició de gens CRISPR podria donar lloc a càncer, segons troben estudis preocupants
Volem convertir les cèl·lules en historiadors, va explicar el neurocientífic Seth Shipman, genetista de la Harvard Medical School. Imaginem un sistema de memòria biològica molt més petit i versàtil que les tecnologies actuals, que farà un seguiment de molts esdeveniments de manera no intrusiva al llarg del temps.
Mitjançant la tecnologia d’edició de gens CRISPR, científics finançats pels Instituts Nacionals de Salut (NIH) van intentar demostrar que qualsevol informació seqüencial arbitrària, no només la informació genètica, es podria codificar en un genoma. Primer ho van fer amb una sola imatge, d’una mà humana i amb l’ajut de les defenses immunes d’un bacteri.
(A la part superior: a l’esquerra hi ha la imatge d’una mà humana codificada en nucleòtids i capturada pel sistema d’adaptació CRISPR-Cas en bacteris vius. A la dreta hi ha la imatge després de múltiples generacions de creixement bacterià, recuperada seqüenciant els genomes bacterians. Crèdit: Seth Shipman)
Quan un bacteri és atacat per un virus, les seves cèl·lules produeixen enzims per tallar i processar el codi genètic del virus. Això ho fa per recordar l’invasor, agafant una part del codi genètic del virus i afegint-lo al seu propi genoma, com posar caps a les llances. A mesura que passa el temps, el genoma del bacteri creix, s’afegeixen més codis genètics dels virus i s’apilen més caps al lluc.
Shipman i els seus col·legues van piratejar aquest procés mitjançant el sistema CRISPR. CRISPR-Cas9 és la proteïna del sistema immunitari dels bacteris que talla el codi genètic del virus, mentre que Cas1 i Cas2 són les proteïnes que insereixen l’ADN viral al genoma. De manera crucial, aquestes proteïnes afegeixen l’ADN en l’ordre en què es troba, cosa que significa que els científics podrien alimentar les cadenes sintètiques d’ADN E.Coli, especialment dissenyades amb informació seqüencial, que després es poden descodificar i convertir en una imatge o una sèrie de fotogrames. en una animació. Per obtenir més informació, llegiu el nostre explicador complet a CRISPR.
com reproduir música a través de la discòrdia
Vegeu pasta relacionada amb el canvi de forma que es desempaqueta al plat El cervell comença a menjar-se quan no pot dormir Una controvertida eina d’edició de gens CRISPR podria donar lloc a càncer, segons troben estudis preocupants
Tot i que la codificació d’un curtmetratge en ADN és impressionant, els científics no tenen previst crear cap tipus d’aplicació Netflix de nivell cel·lular. El clip Muybridge pretén mostrar l'abast del sistema CRISPR per convertir les cèl·lules vives en dispositius de gravació, extreure informació del seu entorn i mantenir un registre seqüencial dins del seu genoma. Això es podria utilitzar en tot, des del modelatge de malalties fins al control del nivell de contaminants al sòl.
Una aplicació especialment emocionant és la neurologia. Shipman es va formar com a neuròleg i creu que la tecnologia podria jugar un paper important en la manera com els investigadors desbloquegen els misteris del cervell, registrant l’activitat i el desenvolupament cerebral des del cervell. Tot i que les tècniques cinematogràfiques de Muybridge permetien als humans veure allò que era imperceptible per a l’ull humà, també els gravadors moleculars podrien donar-nos un cop d’ull al que fins ara s’havia amagat.
el cel de ningú què fer
Volem utilitzar les neurones per registrar una història molecular del cervell mitjançant el desenvolupament, va dir Shipman. Aquest registre molecular ens permetrà recopilar dades de totes les cèl·lules del cervell alhora, sense necessitat d’accedir-hi, observar les cèl·lules directament o interrompre el sistema per extreure material genètic o proteïnes.
Tot i que el GIF de Muybridge és la primera vegada que es codifica una pel·lícula en l’ADN de les cèl·lules vives, altres científics ja han tractat els circuits genètics com fitxers ZIP orgànics. Al març, un parell d’investigadors del Genome Center de Nova York van publicar un informe al Ciència journal, detallant mètodes per emmagatzemar fitxers comprimits en molècules d’ADN.
Amb l’ajut d’un algorisme per traduir els fitxers a un codi binari que es pot mapar a les bases nucleòtides de l’ADN, els investigadors van poder codificar el total de sis fitxers: un article acadèmic de 1948, una placa Pioneer, un sistema operatiu, un virus, la pel·lícula de 1895Arribada d’un tren a l’estació de La Ciotat... i una targeta regal d'Amazon de 50 dòlars.
