據*新一期《自然（rán）·化學生物學》雜誌報道，美國（guó）研究人員通過CRISPR技術，將數字電子信號直（zhí）接轉換為存儲在活細胞基因組中的遺傳（chuán）數據，這或是邁向開發用於長期數據存儲新介質（zhì）的關鍵一步。

美國哥倫（lún）比亞大學研究團隊使用（yòng）CRISPR基因編（biān）輯技術，將（jiāng）編碼二進製數據（計算機用來存儲（chǔ）數據的（de）1和0）的特定DNA序列插入細菌細胞。通過將這些DNA序列的不（bú）同排列分配給不同英文字母，研究人員將文（wén）本消息“hello world！”成功（gōng）編碼進了大腸杆菌（jun1）細胞內的DNA中。研究團隊隨後通過提取和測序（xù）細（xì）菌DNA解碼（mǎ）了該消息（xī）。

該項工作建立在研究團隊先前為大腸杆菌設計的基於（yú）CRISPR的細胞記錄儀的基（jī）礎上，該記錄儀檢測細胞內某（mǒu）些DNA序列的存在並將該（gāi）信號記錄到生物體的（de）基因組中。該係統包括一個基於DNA的（de）“傳感模塊”，該模塊響應特定的生物信號而（ér）產生高水平的“觸發序列”。這些序列被並入記錄儀的“DNA錄音帶”中以記錄信號（hào）。

研究團隊在新研究中對（duì）傳（chuán）感模塊進行（háng）了改裝，使其可以與另一個對電（diàn）信號作出反應的生物傳感器配合使用。然後將大量細菌放入由一係列（liè）小單元（yuán）組成的設備中，並暴露於（yú）電信號下。

當施加電壓時，觸發序列的水（shuǐ）平升高，並記錄在（zài）DNA條形（xíng）記錄帶中（zhōng）。將具有高比例（lì）觸發序列的延伸（shēn）片段表示為二（èr）進製“1”，缺少這些（xiē）序列則記為“0”，由此可將數字信息直接編碼到（dào）細菌的（de）基因組中。

一（yī）個單（dān）元（yuán）可以容納的數據量很小，隻有3位。因（yīn）此，研究人（rén）員設計了一種方法，可以同時對具有不同3位數據的（de）24個單獨細菌群進行編碼，共計72位。研究人員用它將文（wén）本消息“hello world！”編碼入細菌，並演示了對合並菌群進行測序並使用專門設計的（de）分（fèn）類器，可以98％的準確率檢索到該信息。

研（yán）究人員表示，活細胞內的DNA是一種更穩定的（de）介質，可以在無法預測的條件下長期（qī）保（bǎo）存。保留在細胞外部的DNA可能被降解，而細菌具有（yǒu）適應環境（jìng）變化的能力（lì），並且可在惡劣的條件下生存。將數據存儲在細胞中（zhōng）而不（bú）是在體外具有許多明顯（xiǎn）的好處。放大或複製數據要便宜得多，因為可以（yǐ）簡單地培養更多的細胞，而不必進行複（fù）雜（zá）的（de）人工DNA合成，從而在短期內就可將係統的容量（liàng）大規模（mó）擴展幾個數量級。

總編輯圈點

基因物質本身就（jiù）具備天然的數據存儲（chǔ）介質，因（yīn）此（cǐ）“活細胞硬盤”的想法，科學家早（zǎo）已有之。但在實際操（cāo）作中，這一（yī）方式距離傳統硬盤的存儲容量還（hái）有距離。不過，活細胞（bāo）一直（zhí）能被視（shì）為下（xià）一代存儲設備（bèi）中的潛力股，原因就是它的穩定與長期存儲特性，科學家寄希望於未來可利（lì）用其（qí）進行長時間（jiān）的分（fèn）子事件記錄和監控，從而進一步成（chéng）為人類研究癌症、衰老和有機體發展等的強大工具（jù）。（記者馮衛東）

本文轉載自人民健康網，內容均來自於互聯網，不（bú）代表本站觀點，內容版權歸屬原作者及站（zhàn）點所有，如有對您造成影響，請及時聯係我（wǒ）們予以（yǐ）刪除！