Eadweard Muybridge var en pionjär inom både tidig film och vetenskaplig observation. Hans ikoniska klipp av en galopperande häst användes för att avgöra vad om djuret lyfte alla fyra hovarna från marken när den var i rörelse.
Mer än 130 år efter detta genombrott är Muybridge i centrum för en annan eftersom forskare framgångsrikt har kodat denna ikoniska film i levande cellers DNA. Resultatet är en så kallad organisk GIF och är det första steget i vad forskare hänvisar till som en molekylär inspelare, som kan existera, observera och fånga information i levande celler.
hur går jag live på tiktok
Se relaterad formförskjutande pasta packar upp sig själv på din tallrik Hjärnan börjar äta själv när den inte kan sova Kontroversiellt genredigeringsverktyg CRISPR kan ge upphov till cancer, oroande studier finner
Vi vill göra celler till historiker, förklarade neurovetenskapsmannen Seth Shipman, en genetiker vid Harvard Medical School. Vi ser för oss ett biologiskt minnessystem som är mycket mindre och mer mångsidigt än dagens teknik, som kommer att spåra många händelser som inte är påträngande över tiden.
Med hjälp av genredigerings-tekniken CRISPR satte forskare som finansierades av National Institutes of Health (NIH) på att bevisa att all godtycklig sekventiell information - inte bara genetisk information - kunde kodas till ett genom. De gjorde det först med en enda bild, av en mänsklig hand och med hjälp av en bakteriers immunförsvar.
(Ovan: Till vänster är en bild av en mänsklig hand, som kodades in i nukleotider och fångades av CRISPR-Cas-anpassningssystemet i levande bakterier. Till höger är bilden efter flera generationer av bakterietillväxt, återhämtad genom sekvensering av bakteriella genom Kredit: Seth Shipman)
När en bakterie attackeras av ett virus producerar dess celler enzymer för att skära och bearbeta virusets genetiska kod. Det gör detta för att komma ihåg inkräktaren, ta en del av virusets genetiska kod och lägga till den i sitt eget genom, som att sätta huvuden på gädda. När tiden går växer bakteriens genom, mer genetisk kod från virus läggs till och fler huvuden staplas på gädda.
hur man hittar Amazon önskelista
Shipman och hans kollegor hackade denna process med CRISPR-systemet. CRISPR-Cas9 är proteinet i bakteriens immunsystem som skär virusets genetiska kod, medan Cas1 och Cas2 är proteinerna som sätter in virus-DNA i genomet. Avgörande är att dessa proteiner adderar DNA i den ordning det påträffas, vilket innebär att forskarna kan mata E.Coli syntetiska DNA-strängar, speciellt utformade med sekventiell information - som sedan kan avkodas och förvandlas till en bild eller en serie ramar i en animation. För mer information, läs vår fullständiga förklaring om CRISPR.
Se relaterad formförskjutande pasta packar upp sig själv på din tallrik Hjärnan börjar äta själv när den inte kan sova Kontroversiellt genredigeringsverktyg CRISPR kan ge upphov till cancer, oroande studier finner
Medan kodning av en kortfilm i DNA är imponerande planerar inte forskarna att skapa någon typ av Netflix-app på mobilnivå. Muybridge-klippet är avsett att visa möjligheten för CRISPR-systemet att förvandla levande celler till inspelningsenheter, dra information från sin omgivning och hålla en sekventiell post inom sitt genom. Detta kan användas i allt från modellering av sjukdomar till övervakning av nivån av föroreningar i marken.
En särskilt spännande applikation är neurologi. Shipman utbildades som neurolog och han tror att tekniken kan spela en viktig roll i hur forskare låser upp hjärnans mysterier - genom att registrera hjärnaktivitet och utveckling inifrån hjärnan. Medan Muybridge's filmtekniker tillät människor att se vad som var omärkligt för det mänskliga ögat, så kunde också molekylära inspelare ge oss en glimt av det som hittills har döljts.
hur man infogar bakgrundsbild i Google Docs
Vi vill använda nervceller för att registrera hjärnans molekylära historia genom utveckling, säger Shipman. En sådan molekylär inspelare tillåter oss att så småningom samla in data från varje cell i hjärnan på en gång, utan att behöva få tillgång, att observera cellerna direkt eller störa systemet för att extrahera genetiskt material eller proteiner.
Medan Muybridge GIF är första gången en film kodas i DNA från levande celler, har andra forskare redan behandlat genetiska kretsar som organiska ZIP-filer. I mars publicerade ett par forskare vid New York Genome Center en rapport i Vetenskap journal, som beskriver metoder för att lagra komprimerade filer i DNA-molekyler.
Med hjälp av en algoritm för att översätta filerna till en binär kod som kan mappas på DNA: s nukleotidbaser, kunde forskarna koda totalt sex filer: en akademisk uppsats från 1948, en Pioneer-plack, ett operativsystem, en virus, 1895-filmenAnkomst av ett tåg till La Ciotat station... och ett presentkort på $ 50 från Amazon.
