這群研究者用CRISPR把小電影存進了大腸桿菌中

研究人員利用CRISPR系統，將埃德沃德·邁布里奇（Eadweard J. Muybridge）的《人類和動物的運動》中收錄的圖片和一部短片編碼進了細菌的DNA中。這項成果CRISPR–Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria發表在了本周的《自然》期刊上，之前已有人表明DNA是將數碼數據存儲進活細胞的一種可靠媒介，此次則是在此基礎上的進一步拓展。

左圖顯示的是一幀幀母馬AnnaG賓士的畫面，右圖是細菌經數次生長後，研究者利用測序細菌DNA重構的圖像。

Credit: Seth Shipman

最近的一些研究成果已經顯示，CRISPR系統可以使用兩種蛋白質將遺傳密碼插入目標細胞的DNA中，從而可以將信息傳輸至活細胞。為了證明這一點，美國哈佛醫學院的Seth Shipman及同事使用CRISPR系統將多張圖片和一個短GIF編碼進了大腸桿菌（Escherichia coli），該GIF顯示了來自《人類和動物的運動》中名為Annie G的馬奔跑的5幀影像，大小為36x26像素。他們使用DNA的基本組成核苷酸生成代碼，一個代碼關聯一張圖片的單個像素。至於GIF，他們將序列逐幀傳至活細菌，並按傳輸順序將它們插入細菌基因組中。一旦被插入大腸桿菌的基因組中之後，這些數據可以再通過測序DNA重新提取出來，通過讀取像素核苷酸代碼，可以將圖片重構出來，準確度達90%左右。

將手的圖像編碼進DNA的過程。

Shipmanet al.

本研究不僅表明CRISPR系統有望使在活細胞中存儲一定數量數據成為可能，而且揭示了有關CRISPR系統功能的新認知。例如，作者確定了哪些序列最適合將數據傳輸至基因組，而這也有望指導CRISPR系統的其它應用。

Naturedoi:10.1038/nature23017

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