Қытай ғалымдары «in vivo» ДНҚ-дағы деректерді кодтаудың жаңа әдісін ұсынды. Технология деректерді қайта жазудың жоғары тиімділігін қамтамасыз етеді. Бұл жайында islam.kz порталы science.org ақпарат көзіне сілтеме жасай отырып мәлім етеді. Дәлірегі, Цинхуа университетінің, Шежиан жоғарғы оқу орнының және Қытай ғылым академиясының ғалымдары ДНҚ-дағы ақпаратты «in vivo» (тірі жасушаның ішінде) кодтау алгоритмін және жазылған деректерді өңдеу механизмін әзірледі. Екі плазмидтік жүйе әртүрлі ақпаратты, соның ішінде мәтінді, кодтық кітаптарды және кескіндерді сақтауға, оқуға және қайта жазуға жарамды. Ғалымдар зерттеу барысында екі плазмидадан тұратын жүйені пайдаланды. Бұл хромосомалардан оқшауланған және автономды репликацияға қабілетті шағын ДНҚ молекулалары. Ғалымдар CRISPR ген редакциялау технологиясымен өңделген екі молекуланы ішек таяқшасының (Escherichia coli) жасушаларына енгізді. Ақпаратты қайта жазуды тіркеудің, сақтаудың және сенімділігін қамтамасыз ету үшін генетиктер әртүрлі CRISPR-мен байланысты ақуыздарды (Cas) және рекомбиназаны пайдаланды. Олар дұрыс ақпаратты табу және қайта жазу үшін дұрыс ақпаратқа сәйкес келетін CRISPR РНҚ молекулаларын пайдаланды. Сонымен бірге рекомбиназа ДНҚ-ны жаңа ақпаратты кодтауға дайындау үшін қайта құрды. Бұл тараптағы тәжірибелер осы технологияны пайдалана отырып, оңтайландырылған CRISPR РНҚ тізбегін кез келген күрделі ақпараттағы өзгерістерді жазуға оңай бейімдеуге болатындығын көрсетті. Генетиктер 94% қайта жазу сенімділігіне қол жеткізе алды. Сонымен бірге, қайта жазылған ақпарат бактериялардың жүздеген ұрпақтары бойына тұрақты түрде сақталды. ДНҚ деректерін сақтау технологиясының екі режимі бар, ғалымдардың түсіндіруінше: «in vitro қатты диск режимі» және «in vivo CD режимі». Тірі жасушаларда ақпаратты сақтаудың артықшылығы - арзан және сенімді репликация. Сондықтан бұл режимді деректер көшірмелерін жылдам және арзанға түсетін жолмен тарату үшін пайдалануға болады. Зерттеушілер плазмидтік жүйе ДНҚ негізіндегі ақпаратты in vivo қайта жазу үшін әмбебап платформа бола алады деп есептейді. Оны молекулалық деңгейде үлкен және күрделі деректерді ақпаратты өңдеу және мақсатты түрде қайта жазудың жаңа стратегиясы ретінде пайдалануға болады. Дегенмен, дәл осындай тәсілді көбірек деректерді сақтау үшін ашытқы сияқты үлкенірек геномы бар тірі хостқа қолдануға болады.

Эксперимент схемасы. Цифрлық ақпарат жоғары тығыздықты кодтау алгоритмі арқылы ДНҚ тізбегінде кодталды. Содан кейін тізбектер тірі жасуша плазмидасына клондалады. Ақпарат кодтау үлгісі плазмидаға клондалған CRISPR-Cas12a-λRed негізіндегі екі плазмидті жүйені пайдаланып қайта жазылды. Бастапқы ақпарат инфоплазмададағы мақсатты ДНҚ фрагментін донорлық ДНҚ фрагментімен ауыстыру арқылы арнайы қайта жазылды. Тексеруден кейін қайта жазылған ақпарат жаңа плазмидадағы ДНҚ тізбегін декодтау (кодын шешу) арқылы мағынасын ашты (расшифровка). Кескін: Yangyi Liu et al., Science Advances

Ұқсас материалдар:

«Ақпаратты ДНҚ-да сақтау тәсілі пайда болды» (https://islam.kz/kk/news/gylym/aqparatty-dnq-da-saqtau-tasili-paida-boldy-15087/#gsc.tab=0);

«Ақпаратты ДНК-де тиімді сақтаудың әдісі табылды" (https://islam.kz/kk/news/gylym/aqparatty-dnk-de-tiimdi-saqtaudyn-adisi-tabyldy-13868/#gsc.tab=0);

«Генетикалық ақпаратты сақтайтын, ұрпақтан ұрпаққа табыстайтын жалғыз қайнар – ДНК емес...» (https://islam.kz/kk/news/gylym/genetikalyq-aqparatty-saqtaityn-urpaqtan-urpaqqa-tabystaityn-jalgyz-qainar-dnk-emes-12681/#gsc.tab=0) 

«Сөздің өлген жасушаны тірілте алатыны белгілі болды. Солитон» (https://islam.kz/kk/news/gylym/sozdin-olgen-jasushany-tirilte-alatyny-belgili-boldy-soliton-14373/#gsc.tab=0)