محققان با مهندسی باکتری معروف موسوم به E.coli موفق شدند کوچک‌ترین واحدهای ذخیره داده دنیا را بسازند.
یک باکتری؛ کوچک ترین ضبط کننده داده!
عبارات مهم : سیستم
به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، محققان دانشگاه کلمبیای آمریکا با مهندسی باکتری E.coli کاری کردند تا با گذر از بدن به ضبط داده بپردازد.
کوچک‌ترین ضبط کننده داده! , یک باکتری
دنیای میکروسکوپی درون بدن ما می تواند بسیار مرموز باشد، ولی محققان دانشگاه کلمبیا تکنیک هایی را ایجاد کرده اند که به آنها این امکان را می دهد یک جاسوس را جهت دیدن آنچه که در بدن می گذرد، به داخل آن بفرستند.
این فرایند بدهید گونه است که باکتری ها مهندسی شده است اند تا آنچه را که در سفرشان از دستگاه گوارش و یا حتی زمانی که وقایع اتفاق می افتند، ثبت کنند.
محققان با مهندسی باکتری معروف موسوم به E.coli موفق شدند کوچک‌ترین واحدهای ذخیره داده دنیا را بسازند.
محققان به جای ساختن “نوار ضبط” میکروبی از ابتدا، یک سیستم طبیعی را که به همان شیوه عمل می کند، سازگار کردند.
CRISPR-CAS نوعی از سیستم ایمنی است که به وسیله بسیاری از گونه های باکتری استفاده می شود. اساسا هر وقت که یک باکتری از مواجهه با یک باکتری خوار یا باکتریوفاژ (یک ویروس که به باکتری ها حمله می کند) زنده باقی می ماند، CRISPR-CAS یک قطعه از DNA مهاجم کپی می کند.
به این ترتیب، اگر این گونه، دوباره، حتی نسل ها بعد به بدن حمله کند، باکتری ها می توانند آن را تشخیص دهند و به مبارزه بپردازند.
کوچک‌ترین ضبط کننده داده! , یک باکتری
اگر کریسپر آشنا به نظر می رسد، به این علت است که توانایی برش DNA آن، این فناوری را به عنوان یک ابزار ویرایش ژن عالی تبدیل کرده است و دانشمندان در سراسر دنیا در حال حاضر با استفاده از آن به عنوان یک روش جهت درمان مجموعه ای از بیماری ها، از اچ .آی .وی گرفته تا سرطان استفاده می کنند.
“هریس وانگ”، نویسنده ارشد این مطالعه می گوید: سیستم CRISPR-CAS یک دستگاه حافظه بیولوژیکی طبیعی هست. از نظر مهندسی این روش در واقع بسیار خوب هست، لیکن در حال حاضر یک سیستم است که از طریق تکامل به درستی عمل کرده است تا ذخیره اطلاعات شده است را بسیار عالی کند.
محققان با مهندسی باکتری معروف موسوم به E.coli موفق شدند کوچک‌ترین واحدهای ذخیره داده دنیا را بسازند.
محققان با استفاده از باکتری های E.coli، با اصلاح قطعات کوتاه DNA به نام پلاسمیدها، جهت دو عملکرد متفاوت شروع کردند.
یک پلاسمید ساخته شده است بود که به عنوان یک نوع نگهدارنده عمل کند، به طور مرتب توالی فاصله انداز را در سایت CRISPR در ژنوم باکتری کپی می کرد، در حالی که دومین پلاسمید جهت کپی کردن خودش تنها زمانی ایجاد شد که باکتری یک سیگنال خارجی خاص را شناسایی کرد.
کوچک‌ترین ضبط کننده داده! , یک باکتری
به این ترتیب، وقت سیگنال می تواند با نگاه کردن به مقدار توالی ها قبل و بعد از سیگنال تعیین شود.
در عمل، این باکتری های مهندسی شده است را می توان در بدن یک بیمار جهت جستجوی محرک های خاص مانند ویروس ها که ممکن است باعث بیماری شوند، به کار گرفت.
“وانگ” می گوید: چنین باکتری هایی هنگامی که که به وسیله یک بیمار بلعیده می شوند، قادر به ثبت تغییراتی که در کل دستگاه گوارش تجربه می کنند و نظر بی سابقه ای از پدیده هایی که قبلا غیر قابل دسترسی بودند، هستند.
وی افزود: در حال حاضر ما قصد داریم نشانگرهای مختلفی را که ممکن است در اوضاع های طبیعی یا بیماری، در سیستم دستگاه گوارش یا جاهای دیگر عوض کردن پیدا کند، بررسی کنیم.
تیم تحقیقاتی دانشگاه کلمبیا در آزمایشات خود دریافت که این سیستم می تواند اطلاعات ثبت شده است را جهت چند روز نگه دارد و به طور همزمان سه سیگنال متفاوت را دریافت کند.
این تکنیک فقط به میکروبیوم انسان محدود نمی شود، لیکن این جاسوس ها می توانند به بررسی آبراه ها یا محیط های دیگر جهت پاتوژن ها کمک کنند.
این تحقیق در مجله Science انتشار یافته است.
واژه های کلیدی: سیستم | باکتری | محققان | باکتری | بیماری | دستگاه | سیگنال | مهندسی | استفاده
دانلود فایل ها
توجه: ممکن است تمام لینک های دانلود به دستور مقام قضایی حذف شده باشد...
