Perşembe , Ekim 24 2019
Anasayfa / Bilgisayar / Bakteri Genomları DNA’daki Kimyasal Maruziyeti Kaydedebiliyor

Bakteri Genomları DNA’daki Kimyasal Maruziyeti Kaydedebiliyor

bakteri kaydedici

MIT (Massachussets Teknoloji Enstitüsü) mühendisleri E.Coli bakterisindeki genomu uzun vadeli depolama aygıtına çevirdi.

Mühendisler bu depolama işleminin silinebilir ve kolay işlenebilir olmasını umut ediyor.

Bununla birlikte çevre ve tıbbi izleme sensörleri gibi uygulamalar içinde bir umut var.

Elektrik mühendisliği profesörü, bilgisayar uzmanı ve biyoloji mühendisi Timothy Lu,

“Bilgiyi bu yolla çok uzun vadeli olarak saklayabilirsiniz” diyor. Bir an bu bakterilerin

çevrenizde hatta bağırsaklarınızda yaşadığını düşünün. Bu bakterileri günlerce hatta aylarca

dışarıya koyup sonra geri getirip nicel olarak ne olduğunu görebilirsiniz.

Araştırmanın sahibi Lu, Science dergisinde 13 Kasım’da açıklanan yeni stratejiye göre,

depolama için bellek sınırlarının bu mevcut yöntemle üstesinden gelineceğini açıkladı. Bu

yeni yöntemle çok sayıda genomik düzenleyici elemanları sınırsız miktarda bilgi saklayabilir.

Lu ve yüksek lisans öğrencisi Fahim Farzadfard, araştırma için analog hafızaya depolama

için yeni bir sistem kurdular. “Neler ortaya çıkabilir? Ne kadara maruz kalabilir?” ya da “Ne

kadar sürer?” gibi verileri elde etmek için bir genomik teyp tasarlayan araştırmacılar

herhangi bir bakteriyel DNA dizisine yeni bilgiler yazıyorlar.

İSTİKRARLI BELLEK

MIT mühendisleri E.Coli bakterisini bellek şeklinde programlayıp bilgileri burada saklamak

için hücrelerde üretilen rekombinaz enzimiyle DNA’ya veya belirli bir dizi arasını hedefleyip

buraya ekleyebilirsinz. Ancak bu DNA sadece aktif varlığı önceden belirlenmiş moleküller ya

da ışık başka bir tür etken girişiyle üretilebilir.

Sonra DNA üretilir, önceden programlanmış genom DNA içerisine eklenir. Bu genom DNA’

nın her yerinde olabilir. Dolayısıyla Genom bant kaydedici izlenir ve nerede olduğunun

sinyali yazılır. Bu sürece bir kez maruz kalan bakteri belleğinde bilgileri ömür boyunca saklar

ve nesilden nesile aktarılır. Bu saklanan bilgiyi almanın ve silmenin bir kaç farklı yolu vardır.

Eğer DNA’ ya işlevsiz bir genom parçası takılırsa, bir hücrede saklanan bir bellek olup

olmadığı bu şekilde ortaya çıkarılacaktır. Veya araştırmacılar bir genin hedef dizilerini

değiştirirler.

Bu araştırmada araştırmacılar hücre tarafından üretilen sinyal ve molekülleri tespit etmek

için ışık, laktoz metabolit olarak adlandırılan IPTG ve bir antibiyotik türevi olan aTc

elemanlarını kullandılar.

Bilgileri silmek için aynı noktaya farklı bir DNA parçası eklemek şu anda çok verimli, ama

üzerinde çalışılıyor. Kaliforniya Üniversitesi, San Diego’ da Yrd. Doç.Shawn Douglas

diyor ki,

“Bu çalışma çok heyecan verici çünkü bir çok yararlı yeteneği, tek bir sisteme entegre

edebiliyorsunuz: uzun ömürlü, analog, paylaştırılmış genomik depolama, ile çeşitli okuma

seçenekleri.”diyor. Büyük ölçüde artan toplam bilgi miktarını bütün bir bakteri nüfusu

saklayabilir ve bunlardan geri alınabilir.

BAKTERİYEL SENSÖRLER

Bu aygıt çevre uygulamaları için kullanılabilir. Örneğin; okyanuslardaki karbondioksit

seviyeleri, asitlik veya kirleticiler gibi etkenler izlenecektir. Buna ek olarak, bakteriler, birinin

sindirim sistemini izleyerek diyet gibi konularda ya da bağırsaktaki bir hastalığı tespit etme

gibi konularda bize yardımcı olabilir. Tabi ki bakteriler bu şekilde tasarlanabilirse. Lu,”Bu

bakteriler mühendislikte işimize yarayabilir. Özellikle biyolojik bilgisayarlar olarak. Karmaşık

işlemlerin ve çok zor hesaplamaların yapılacağı bir aygıta dönüşebilir.” diyor.

“Bir tüpün içine milyarlarca bakteri yerleştirerek belli depolama ve bilgi işlem gibi işlemlere

başlayabiliriz. Bu bize büyük bir enerji tasarrufu getirecektir” diyor Lu.

“Başka bir olası uygulama ise beyin hücrelerine yerleştirip belirli bir hastalığın olup

olmadığını tespit etmek için kullanılabilir. Bu DNA’ da sakladığınız bilgilerin dönüşü olabilir.

Yani bir şey hakkında yazıp sonrada bunları ayıklayabilirsiniz.” diyor Lu.

Bu araştırma Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH), Noval Research, Modern Savunma Araştırma

Projeleri Ajansı tarafından finanse edilmiştir.

Kaynak :

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141113142006.htm

Araştırma Referansı:

F. Farzadfard, T. K. Lu. Genomically encoded analog memory with precise in vivo DNA

writing in living cell populations. Science, 2014; 346 (6211): 1256272 DOI:

10.1126/science.1256272

Facebook Yorumları

Bu haber 2638 kez görüntülendi.

Hakkında Konuk Yazar

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

2019 Nobel Kimya Ödülü, Lityum İyon Pili Geliştirenlere Verildi

2019 Nobel Kimya ödülü lityum iyon pillerin geliştirilmesine katkılarından dolayı John B. Goodenough, M. Stanley …

Bir yorum geldi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.