Edição do gene CRISPR usado para armazenar dados no DNA dentro de células vivas

Imagem padrão do New Scientist

O material genético em E. coli pode ser manipulado

Getty Images / iStockphoto

O DNA dentro de células bacterianas vivas foi editado com a tecnologia CRISPR para codificar e armazenar informações. Isso poderia ser um passo em direção ao desenvolvimento de um novo meio de armazenamento de dados de longo prazo.

As informações genéticas da vida são armazenadas no DNA, mas há um interesse crescente em usar o DNA como meio de armazenamento para outros tipos de dados. Para fazer isso, a informação é frequentemente codificada usando as quatro bases do DNA – adenina (A), citosina (C), timina (T) e guanina (G). A sequência de DNA correspondente pode então ser sintetizada quimicamente em um laboratório e até mesmo armazenada em objetos do dia-a-dia.

Harris Wang, da Columbia University em Nova York, e sua equipe deram um passo adiante, usando uma forma de edição de genes CRISPR para inserir sequências de DNA específicas que codificam dados binários – os 1s e 0s que os computadores usam para armazenar dados – em células bacterianas. Ao atribuir diferentes arranjos dessas sequências de DNA a diferentes letras do alfabeto inglês, os pesquisadores foram capazes de codificar a mensagem de texto de 12 bytes “hello world!” em DNA dentro E. coli células.

Wang e sua equipe foram posteriormente capazes de decodificar a mensagem extraindo e sequenciando o DNA bacteriano.

“Esse campo está progredindo exponencialmente e este artigo é um ótimo exemplo”, diz George Church, da Harvard University, que não estava envolvido com o trabalho.

Wang acredita que o DNA dentro das células vivas pode ser um meio mais estável para armazenamento de longo prazo em condições imprevisíveis. Enquanto o DNA mantido fora das células pode ser degradado, as bactérias têm a capacidade de se adaptar às mudanças do ambiente e sobreviver em condições adversas. “O que você está oferecendo ao colocá-lo dentro da célula é que o DNA é protegido pela célula e pelo mecanismo que a célula possui para proteger seu DNA”, diz Wang.

“Isso pode ser muito interessante para armazenamento de longo prazo”, diz Thomas Heinis, do Imperial College London. Mas, à medida que as bactérias se adaptam e mudam, seu DNA também muda – e essas mudanças podem afetar as informações codificadas, diz Heinis. “Existem muitas fontes de erros, uma das principais são as mutações no DNA durante a replicação celular”, diz ele.

“Eles estão muito longe de ter um sistema funcional que substitua nossos dispositivos digitais”, disse Nick Goldman, do EMBL-European Bioinformatics Institute em Cambridge, Reino Unido. “Mas é um pequeno passo no caminho para algo que pode fazer isso.”

Referência do jornal: Nature Chemical Biology, DOI: 10.1038 / s41589-020-00711-4

Mais sobre esses tópicos:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *