發(fā)布時間： 2012-05-23 | 作者：張巍巍
2012年05月23日 來源： 中國科技網(wǎng) 作者： 張巍巍 中國科技網(wǎng)訊
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月21日報道,，斯坦福大學(xué)生物工程系的科學(xué)家創(chuàng)建了一種新系統(tǒng),，能夠重復(fù)編碼,、擦寫和儲存活體細(xì)胞DNA中的數(shù)據(jù)。他們表示，可編程的數(shù)據(jù)存儲在活體細(xì)胞的DNA內(nèi)，或可成為研究癌癥,、衰老和有機體發(fā)展等的強大工具。相關(guān)研究報告發(fā)表在同日出版的美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上,。
雖然基因物質(zhì)本身就具備天然的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì),，但支持科學(xué)家可靠且可逆地將信息寫入活體DNA的工具仍十分匱乏。以前的研究雖可通過單個酶的表達(dá)朝一個方向翻轉(zhuǎn)基因序列,，但這一過程并不可逆,，而科研人員需要不斷翻轉(zhuǎn)基因序列以創(chuàng)建可完全重復(fù)使用的數(shù)據(jù)存儲器。
科學(xué)家坦言,，雖然翻轉(zhuǎn)DNA的截面至兩個方向之一并不困難,，但獲取蛋白質(zhì)水平的平衡卻非易事。為了使新系統(tǒng)正常工作,，研究團(tuán)隊需要精確控制微生物內(nèi)兩個對立蛋白質(zhì),、整合酶和切除酶的動態(tài)。
他們經(jīng)過3年多達(dá)750次的嘗試,，最終成功創(chuàng)建了相當(dāng)于1比特（1位）的基因物質(zhì),。相關(guān)人員解釋說，如果DNA的截面指向一個方向,，它就是0,，如果指向另一個方向，其就是1,。由此,，科研人員能計算出細(xì)胞分裂的次數(shù)，這或?qū)①x予科學(xué)家制止細(xì)胞癌變發(fā)生的能力,。
研究小組將這款設(shè)備命名為“重組酶可尋址數(shù)據(jù)”模塊（RAD）,。RAD可借助改編自噬菌體的絲氨酸和切除酶來按需翻轉(zhuǎn)和還原特定的DNA序列。這將形成類似于計算機領(lǐng)域的“永久性數(shù)據(jù)存儲”,，能在無功耗的情況下保留信息,。隨后，科研小組在單個微生物內(nèi)對RAD模塊進(jìn)行了測試,，其在缺乏基因表達(dá)的情況下也能被動存儲信息,，十分可靠。此外,，它們能重復(fù)切換而不使性能發(fā)生退化,，使科學(xué)家目睹細(xì)胞分裂100余次，這對支持組合化的數(shù)據(jù)存儲十分重要,。
研究人員表示,，他們未來的目標(biāo)是盡快創(chuàng)建可擴(kuò)展的、可靠的生物位,，實現(xiàn)1字節(jié)的可編程基因數(shù)據(jù)的存儲,，隨后再逐步挖掘基因數(shù)據(jù)存儲更廣泛的應(yīng)用范圍。（記者 張巍?。?nbsp;
《科技日報》（2012-05-23 二版）
