Skladištenje memorije u obliku DNK koja se nalazi u živoj ćeliji nije nova ideja na području SF-a, ali naučnici MIT-a su je uspeli dovesti u stvarnost. Njima je uspela modifikacija genoma bakterije E. coli kako bi se mogla koristiti kao uređaj za dugotrajno skladištenje memorije, te kažu da je ovo stabilna, neizbrisiva i jednostavno pristupačna memorija koja bi se jednog dana mogla koristiti za razne namene i aplikacije, uključujući senzore za praćenje sredine i zdravlja.
Njihova metoda probija sve dosadašnje limite tehnologije skladištene memorije u genome bakterija, jer one zbog velikog broja elemenata potrebnih za upravljanje genetikom, ograničavaju količinu informacija koje se mogu skladištiti. Raniji pokušaji su takođe bili ograničeni na digitalnu memoriju, što znači da je bilo moguće skladištiti samo "sve ili ništa" memoriju (1 i 0), odnosno informaciju o pojavi nekog događaja.
Timoty Lu, naučnik i profesor elekto inženjeringa, računarske nauke i bioinženjeringa na Univerzitetu MIT, uz pomoć svog studenta Fahima Farzadfarda, uspeo je kreirati sistem koji skladišti analognu memoriju, koja može otkriti koliko dugo je trajala izloženost ili koliko dugo je nešto bilo aktivno. Kako bi to realizovali, naučnici su dizajnirali ono što nazivaju "genomski tape recorder" tzv. "kasetofon koji snima na bakterije". Taj "kasetofon" omogućuje naučnicima da upisuju nove informacije u bilo koje sekvence DNK. Za programiranje E. coli bakterije za skladištenje memorije, naučnici su modifikovali ćelije za proizvodnju genetički rekombinovanih enzima, koji mogu insertovati DNK ili određenu sekvencu jednolančane DNK u targetirano mesto. Ta DNK se stvara samo onda kada se aktivira prisutnošću predodređene molekule druge vrste unosa poput svetla. Nakon što se DNK kreira, ta "rekombinacija" insertuje DNK u genom ćelije na predprogramiranom mestu.
Kada je izloženost snimljena ovim procesom, memorija se skladišti doživotno u populaciju bakterije, te se prenosi iz generacije u generaciju.
To znači da Farzadfard i Lu nisu tretirali svaku pojedinačnu ćeliju kao uređaj za digitalno skladištenje, već čitavu populaciju ćelija kao analogni "tvrdi disk", čime se uveliko povećava kapacitet informacija koje se mogu skladištiti i izvlačiti.
Senzor koji bi koristio ovu tehnologiju, mogao bi pratiti nivoe ugljen dioksida u moru, kiselost i zagađivače, a bakterija bi se takođe mogla dizajnirati da živi u ljudskom probavnom traktu kako bi pratila nečiju prehranu, recimo količine konzumiranog šećera ili masti, ili za detektovanje bolesti poput sindroma iritabilnog creva.
"Osim u takvim senzorima, modificirana bakterija bi se mogla koristiti i u biološkim računarima", navodi Lu, dodajući kako bi bila vrlo korisna u onim vrstama računarstva u kojima se koristi puno paralelne obrade, poput izdvajanja uzoraka iz neke slike.
I na kraju, potencijal ovog sistema naučnici vide i u modifikaciji ćelija mozga sisara ili ljudi, koje će biti uzgojene u petrijevoj posudi, kako bi naučnicima omogućile praćenje pojave određenih markera bolesti ili aktivnost neurona u određenom trenutku.
"Ako možete pretvoriti DNK u ćeliji u mali uređaj za skladištenje i povezati ga s nečim što pratite, mogli biste zapisati tu informaciju i kasnije je izvući", navodi Lu.
Izvor: vidi.hr