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细菌变“硬盘”可备份传递信息 存储能力惊人
2017-07-05 作者: 萧潇 来源: 经济参考报

  据报道,科学家近来发现了一种能够将活细菌变成“硬盘”的方法——在细菌DNA上添加代码,可以将信息遗传至下一代。

  哈佛大学遗传学家塞斯·希普曼(Seth Shipman)和杰夫·尼瓦拉(Jeff Nivala)带领的一支研究小组设计了这一方法,它能够使细菌复制计算机代码,并世代传递这些信息,从而确保信息能够“备份”,即使个别细菌死亡,这些信息也不会丢失。

  如此看来,DNA存储基因信息的方法和计算机硬盘存储数据的方式十分类似。

  目前为止,这种技术能够将大约100个字节的数据上传至细菌,这足以在细胞中存储简短的字母或者诗句。当该方法变得更加精确时,将可能编码更多的文字进入细菌体内。或许未来有一天,寄生在人体的细菌也可以成为一个图书馆,允许人类下载信息内容。

  据了解,这项技术基于许多细菌存在的免疫反应操控,工作原理实际上也很简单,当细菌遭遇威胁性病毒入侵时,会本能地切断攻击性病毒的部分DNA,将其混合至基因特殊区域。之后,细菌使用病毒的这部分DNA来识别未来可能遭遇的病毒,并快速形成防御系统,复制该免疫部分进入基因代码,可使细菌传递信息至后代。

  为了使细菌能够复制计算机代码,研究人员将计算机代码当作病毒DNA进行处理,之后细菌能够剪贴相关信息至基因特殊区域。不过,当前这种技术仍存在许多问题。例如,并不是所有细菌都能剪切完全的信息内容,仅有部分信息可以复制,但如果将该代码引入细菌种群,便能很容易地获得完全的信息内容。

  另外,信息的存储量取决于细菌的存储能力。研究人员在实验中使用了大肠杆菌,这种细菌仅能有效存储大约100个字节,而对于其它细菌而言(例如硫化叶菌就可以存储数千个字节),通过合成生物学工程处理,可以指数级地增加细菌的信息存储能力,使该技术能更加有效。

 

 

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