Kelemen, Klementina
2 °C
7 °C

Dalszöveget örökítenek a baktériumok

2003.01.10. 12:54
Amerikai kutatók információt kódoltak baktériumok örökítőanyagába, és az több száz generációval később is kiolvasható volt. Az adott baktériumtenyészet minden tagja attól kezdve az "It's a small world" című dal szövegét tartalmazta. A kutatók a mesterséges DNS szakasz elején és végén különleges azonosítókat helyeztek el, nehogy a baktérium önvédelmi mechanizmusa vírusnak nézze kódolt információt.
A washinton állambeli PNL (Pacific Northwest National Laboratory) atomenergiai kutatóintézetben a különleges adattárolási módszerrel kísérletező Pak Chung Wongot és kollégáit gyakorlati megfontolások vezették. Az adattárolás jelenlegi módszereit használva ugyanis, legyen az papír vagy akár elektronikus memóriaegység, könnyen megsemmisülhetnek a tárolt információk. Ezért a kutatók megvizsgálták annak lehetőségét, hogyan lehetne új típusú memóriaként hasznosítani az élő szervezetek örökítőanyagát.

Törli a lemezeket az atomvihar

"Az értékes információk védelmét atomkatasztrófa esetére is biztosítani kell, ez azonban problémás" - mondta a New Scientistnek Pak Chung Wong. Hasonló katasztrófa sújtja az Egyesült Államokat a Dark Angel tévésorozatban: egy hatalmas elektromágneses impulzus tönkreteszi az elektronikus infrastruktúrát. "A baktériumok olcsó és hosszú távon hatékony tárolói lehetnének az adatoknak" - jelentette ki Wong.

A kutatók az It's a Small World (Kicsi ez a világ) című sláger szövegét négyféle jelet használva lefordították egy kódra, hogy a DNS négy bázispárjával meg lehessen jeleníteni. Ezt követően több mesterséges DNS-szakaszt hoztak létre, amelyek a dal különböző részleteinek feleltek meg.

Védőkódok

Minden egyes beültetett üzenet elejére és végére különleges DNS-kódokat építettek be. Ezek az "őrszemek" elejét veszik, hogy a baktérium életét és szaporodását felügyelő enzimek értelmezni próbálják a beültetett szakaszt, és behatoló vírusnak nézve esetleg megsemmisítsék, jelentette ki Wong.

Az őrszem-kódszakaszok megóvják az információt, így több száz baktériumgenerációval később is az eredeti üzenetet lehetett kiolvasni. Mivel egy milliliter folyadék akár egymilliárd baktériumot is tartalmazhat, rendkívül hatékony adattárolásra nyílik lehetőség.

Sugárzásálló baktériumok

Deinococcus radiodurans
A dalból készített kód egyenként 150 bázispárból álló szakaszait E. coli és Deinococcus radiodurans baktériumokba ültették be. Az utóbbi faj egyedei szélsőséges körülmények között is életben maradnak, mondta a kutató. A Deinococcus elviseli a magas hőmérsékletet, a kiszáradást, az ultraibolya sugárzást és az emberi szervezet számára halálos ionizáló sugármennyiség ezerszeresét.

A Deinococcus a túlélés mellett nagyon jó a hibajavításban is, vagyis képes a DNS spontán fellépő mutációit az eredeti helyzetnek megfelelően visszaállítani. Huw Williams, a londoni Imperial College bakteriológusa szerint azonban ilyen rövid beültetett kódszakaszok mellett nem csoda, hogy 100 generáció élete alatt sem történik bennük változás. Williams szerint az üzenetet eltorzító mutációk veszélyén messze túlmutat az a lehetőség, hogy a génmódosított baktériumok közül néhány jobban alkalmazkodik majd a környezetéhez, mint az üzenet más szakaszait viselő társai.

Wong professzor és kollégái mostanáig elkülönítve tárolták a különböző tenyészeteket, de a jövőben egy kevert állományból is megkísérlik kinyerni az üzenetet. "Hosszú távon a kevésbé jól alkalmazkodó baktériumok idővel eltűnhetnek a tenyészetből. A kérdés az, hogy az üzenet hordozóinak utódai a túlélők között lesznek-e" - mondta Huw Williams.

It's A Small World
It's a world of laughter
A world of tears
It's a world of hopes
And a world of fears
There's so much that we share
That it's time we're aware
It's a small world after all

There is just one moon
And one golden sun
And a smile means
Friendship to ev'ryone
Though the mountains divide
And the oceans are wide
It's a small world after all

It's a small world after all
It's a small world after all
It's a small world after all
It's a small, small world

Írta: Richard M. Sherman és Robert B. Sherman