Bilim adamları bir grup mikropları "dünyanın en küçük kaset kaydedicisi" olarak adlandırdıkları şeye dönüştürdüler: Sıradan bir laboratuvar suşunun genleriyle uğraşarakEscherichia coli bakteriler, araştırmacılar, bakterileri sadece çevre ile etkileşimlerini günlüğe kaydetmekle kalmayıp, aynı zamanda bu olayları zaman damgası haline getirmeyi de başardıklarını söylüyorlar.
23 dergisinde Science dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklanan bu küçük "kayıt cihazları", çevrelerini rahatsız etmeden hastalık tanısı koymak veya çevrede kaymaları izlemek için bakteri hücrelerini kullanan yeni bir teknoloji sınıfının temelini oluşturmaya yardımcı olabilir. .
Üst düzey çalışma yazarı Harris Wang Columbia Üniversitesi Tıp Merkezi, yaptığı açıklamada.
Kaset kaydedicilerin arkasındaki teknoloji popüler gen düzenleme aracı CRISPR'dir. Bilim adamlarının esasen DNA dizilerini kesip spesifik genetik materyal ile değiştirmelerine izin veren araç, başlangıçta bakterilerde keşfedildi. CRISPR, bazı bakterilerin bağışıklık sisteminin bir parçasıdır - DNA parçacıklarını istilacı virüslerden kopyalayabilir, böylece gelecek nesil bakteriler sonraki saldırıları tanıyabilir ve reddedebilir.
Wang, "Sistem doğal bir biyolojik bellek cihazıdır." Dedi. "Aslında oldukça hoş bir mühendislik perspektifinden bakıldığında, zaten bilgi depolamakta gerçekten mükemmel olmak için evrim yoluyla honlanmış bir sistem."
Ekibin mikroskobik kaydedicisi, plazmid olarak bilinen bir çift gen taşıyan yapıdan oluşur. Birincisi, bir "zamanlama" plazmidi, bakterinin DNA'sının CRISPR bölgesinde nükleotitler adı verilen belirli DNA moleküllerini eksprese ederek zamanı işaretler. Diğer plazmid, yalnızca harici bir sinyale yanıt olarak daha fazla kopya oluşturmak için modifiye edilir. Sonuç, hücre ortamındaki değişikliklere yanıt olarak eklenen zaman ve sinyal dizilerini kaydeden arka plan dizilerinin bir yama çalışmasıdır.
Bu karmaşık görünüyorsa, şöyle düşünün: Zamanlama plazmidi aralıklı zaman aralıklarında bir "A" yazdırır. "Dış sinyal" yoksa, bilim adamları sadece bu A dizisini görürlerdi. Ancak ikinci plazmid harici bir sinyalle açılırsa, damgasını A dizesine ekleyecektir. Bu dizede ikinci plazmidlerin damgasının nerede göründüğüne bağlı olarak, bilim adamları dış sinyalin ne zaman ortaya çıktığını belirleyebilirler. Manyetik bir banttaki veri şeritleri gibi, bilim adamları bunu hesaplama araçları yardımıyla daha ayrıntılı analiz edebilirler.
Yeni çalışmada, araştırmacılar sistemin birkaç gün boyunca en az üç eşzamanlı sinyal kaydedebileceğini gösterdi. Bir sonraki adım hedefleri daraltmaktır.
Wang, "Şimdi doğal veya hastalık durumlarında, gastrointestinal sistemde veya başka bir yerde değişiklikler altında değişebilecek çeşitli belirteçlere bakmayı planlıyoruz." Dedi.
