В ДНК научились быстро записывать информацию

Ученые Северо-Западного университета в США создали новый метод записи информации в ДНК, который занимает несколько минут, а не часов или дней как у других способов. Об этом сообщается в статье, опубликованной в Journal of the American Chemical Society.

Команда исследователей использовала удобную ферментную систему для синтеза ДНК, которая записывает быстро изменяющиеся сигналы окружающей среды непосредственно в последовательности ДНК, служащие информационным носителем. По словам ученых, даже существующие в природе механизмы записи информации в нуклеиновых кислотах протекают медленнее, поскольку требуют время на синтез белков в ответ на сигналы.

Существующие методы записи внутриклеточных молекулярных и цифровых данных в ДНК основаны на многокомпонентных процессах, при которых к существующим последовательностям ДНК добавляются новые с помощью ДНК-полимеразы. Чтобы получить точную запись, исследователи научились стимулировать и подавлять экспрессию определенных белков, однако это может занять более десяти часов.

В новом подходе полимераза обладает чувствительностью к переменам в окружающей среды, например к изменению концентрации металлов, и действует как «молекулярная тикерная лента», указывающая ученым время изменения среды. Использование биосенсоров для регистрации изменений в ДНК представляет собой важный шаг в доказательстве жизнеспособности метода, названного TURTLES, для использования внутри клеток и может дать исследователям возможность использовать записанную ДНК, чтобы узнать, как нейроны взаимодействуют друг с другом.

По словам ученых, TURTLES может стать основой для инструментов, которые ускорят исследования мозга. Поместив ДНК-регистраторы во все клетки мозга, исследователи могли бы изучать ответы миллионов нейронов на стимулы с разрешением в одну клетку.