ویرایش ژن CRISPR برای ذخیره داده‌ها در DNA درون سلول‌های زنده

اطلاعات ژنتيکي زندگي در DNA ذخيره مي‌شود، اما علاقه به استفاده از DNA به عنوان يک وسيله ذخيره سازي براي انواع ديگر داده‌ها افزايش يافته است. براي انجام اين کار، اطلاعات اغلب با استفاده از چهار پايه DNA يعني آدنين (A)، سيتوزين (C)، تيمين (T) و گوانين (G) رمزگذاري مي‌شوند. توالي DNA مربوطه مي‌تواند به صورت شيميايي در آزمايشگاه سنتز شده و حتي در موارد روزمره ذخيره شود.

هريس وانگ در دانشگاه کلمبيا در نيويورک و تيم او اين کار را يک قدم جلوتر بردند؛ آن‌ها با استفاده از شکلي از ويرايش ژن CRISPR توالي DNA خاص را براي رمزگذاري داده‌هاي باينري (۱ و ۰‌هايي که کامپيوتر‌ها براي ذخيره داده‌ها استفاده مي‌کنند) وارد سلول‌هاي باکتريايي مي‌کنند.

با تخصيص ترتيب‌هاي مختلف اين توالي DNA به حروف مختلف الفباي انگليسي، محققان توانستند پيام متني ۱۲ بايت «سلام جهان» را رمزگذاري کنند و درون DNA سلول‌هاي E. coli قرار دهند. وانگ و تيم او سپس توانستند با استخراج و تعيين توالي DNA باکتري پيام را رمزگشايي کنند.

به اعتقاد جورج چرچ در دانشگاه هاروارد اين رشته به طور چشمگيري در حال پيشرفت است و اين مقاله يک مثال عالي است.

به گفته وانگ، DNA درون سلول‌هاي زنده مي‌تواند يک محيط پايدارتر براي ذخيره سازي طولاني مدت در شرايط غير قابل پيش بيني باشد. از آنجا که DNA نگهداري شده در خارج از سلول‌ها مي‌تواند تخريب شود، باکتري‌ها توانايي انطباق با محيط اطراف را دارند و مي‌توانند در شرايط سخت زنده بمانند. وانگ مي‌گويد: آنچه شما با قرار دادن آن در داخل سلول ارائه مي‌دهيد اين است که DNA توسط سلول و ماشين آلاتي که سلول براي محافظت از DNA خود در اختيار دارد محافظت مي‌شود.

توماس هاينيس در کالج امپريال لندن مي‌گويد: اين مي‌تواند براي ذخيره سازي طولاني مدت بسيار جالب باشد. با انطباق و تغيير باکتري‌ها، DNA آن‌ها نيز تغيير مي‌کند و اين تغييرات مي‌تواند روي اطلاعات رمزگذاري شده تأثير بگذارد البته منابع بسياري از خطا‌ها وجود دارد که يکي از منابع اصلي جهش در DNA در هنگام همانند سازي سلول است.

نيک گلدمن از انستيتوي بيوانفورماتيک EMBL-European در کمبريج انگليس مي‌گويد: آن‌ها از داشتن يک سيستم کاري جايگزين دستگاه‌هاي ديجيتال ما فاصله زيادي دارند، اما اين يک قدم کوچک در مسيري است که ممکن است در آينده چنين کاري را انجام دهد.