科学研究小组开发了“万物的基因”材料

2019-12-10 11:47 来源:和讯科技

北京科学日报12月9日电(记者张梦然)根据英国杂志《自然·生物技术》 9日发表的一项研究,科学家报道了一只前所未有的使用特殊材料“万物的脱氧核糖核酸”3D打印的“兔子”!这种材料包含一张合成脱氧核糖核酸代码的兔子“蓝图”。之后,包含在原始兔子中的脱氧核糖核酸被解码并稳定地复制5代兔子。

世界上的数据量正在增加。硬盘和磁带等传统存储体系结构越来越难以满足数据存储的需求。随着这些装置逐渐达到储存极限,脱氧核糖核酸被提出作为一种长期储存方案。先前的研究强调了脱氧核糖核酸的持久性和储存大量信息的能力。现在,研究人员发现了一种前所未有的方法来利用它的持久性进行存储。

以色列计算遗传学家亚尼夫·厄尔利希和罗伯特·格拉斯等人开发了一种“万物的脱氧核糖核酸”存储架构,可以生成具有恒定记忆的材料。为了测试这种方法,他们将通用计算机图形测试模型“斯坦福兔(Stanford Rabbit)”的蓝图编码成一种与脱氧核糖核酸兼容的格式,然后将其存储在脱氧核糖核酸分子中,进一步将脱氧核糖核酸分子封装在二氧化硅珠粒中,将珠粒嵌入到可生物降解的热塑性聚酯中,最后用获得的热塑性聚酯3D打印出“兔”。

之后,研究小组使用储存在“兔子”中的脱氧核糖核酸进行复制:从3D打印的兔子身上切下一小块,解码其中包含的脱氧核糖核酸分子。这样,五代“兔子”被创造出来,没有任何信息损失,从上一代扩增的脱氧核糖核酸被封装到下一代。尽管第四代和第五代之间有9个月的时间间隔,但脱氧核糖核酸蓝图仍保持稳定33,354份。

在第二个实验中,研究人员将华沙犹太人区档案的视频编码成有机玻璃,然后用有机玻璃制作普通玻璃。只需要一小块有机玻璃来恢复隐藏的信息。

研究小组提出的“万物的脱氧核糖核酸”概念隐藏了其中的信息,可以用来制作日常用品。

总编辑圈

在当今社会,数据飞速增长。传统的储存方法总有一天会不可持续。人们把目光转向了自然和神奇而精致的生物贮藏。有人研究过,脱氧核糖核酸信息的存储密度是1000万TB/cm3。在这种密度下,一米长的脱氧核糖核酸立方体可以满足当前世界一年的信息存储需求。而且,它是如此稳定。到目前为止,我们可以通过牙齿或骨头来恢复遥远生物的整个基因组信息。本文中的所有事物都是一种新的存储体系结构,这意味着脱氧核糖核酸存储的可能性进一步扩大。