Scienziati conservano il DNA in un polimero simile all'ambra

RomeI ricercatori del MIT hanno sviluppato un nuovo tipo di plastica per conservare il DNA a lungo termine. Questo materiale è in grado di mantenere il DNA intatto a temperatura ambiente, proteggendolo da calore e umidità. Non necessita di essere congelato, rendendolo più efficiente dal punto di vista energetico e più facile da utilizzare ovunque nel mondo.

Questo polimero è unico perché può conservare il DNA a temperatura ambiente, lo protegge dal calore e dall'umidità, non richiede il costoso congelamento e ha la capacità di immagazzinare una grande quantità di dati digitali.

Gli attuali metodi di conservazione del DNA richiedono temperature di congelamento, che sono costose e non sempre disponibili. Il nuovo polimero risolve questo problema mantenendo il DNA sicuro a temperatura ambiente. Gli scienziati hanno utilizzato questo polimero per immagazzinare il tema musicale di Jurassic Park e un genoma umano completo.

Lo studio è stato condotto da James Banal e Jeremiah Johnson del MIT. Banal ritiene che questo metodo possa rappresentare il futuro dell'archiviazione delle informazioni digitali su DNA. I risultati sono stati pubblicati sul Journal of the American Chemical Society.

Il DNA è ideale per l'archiviazione delle informazioni. È molto stabile e può contenere una grande quantità di dati. I sistemi di archiviazione digitale utilizzano il codice binario, formato da 0 e 1. Queste informazioni possono essere codificate nel DNA utilizzando i nucleotidi A, T, G e C. Una piccola quantità di DNA potrebbe memorizzare tutti i dati del mondo.

Nel 2021, Banal e il suo team hanno utilizzato particelle di silice per immagazzinare il DNA, portando alla creazione di una società chiamata Cache DNA. Tuttavia, il loro metodo richiedeva giorni e l'uso di sostanze chimiche pericolose per estrarre il DNA. Per trovare una soluzione migliore, il team di Banal ha collaborato con il laboratorio di Johnson.

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Hanno utilizzato un tipo speciale di plastica ricavata dallo stirene e da una sostanza chimica che unisce le sue componenti. Questa plastica impedisce l'ingresso dell'umidità, proteggendo così il DNA. Per facilitarne la decomposizione, hanno aggiunto le tionolattone, che possono essere sciolte dalla cisteamina.

I ricercatori hanno affrontato difficoltà perché il DNA ama l'acqua mentre lo stirene la respinge. Hanno usato una miscela di tre ingredienti per aiutare il DNA a mescolarsi con lo stirene. Il DNA forma cluster arrotondati con una parte esterna che può collegarsi allo stirene. Quando viene riscaldata, questa miscela diventa un pezzo solido con cluster di DNA all'interno.

Usano un metodo chiamato T-REX (Xeropreservazione Rinforzata con Termoindurente). L'incorporazione del DNA richiede alcune ore, ma questo tempo potrebbe essere ridotto con miglioramenti futuri. Per recuperare il DNA, aggiungono cisteamina per rompere il polimero e poi utilizzano un detergente per separare il DNA in modo sicuro.

Questo materiale può contenere DNA di diverse dimensioni, dai piccoli frammenti ai genomi umani interi. Il DNA immagazzinato all'interno può resistere a temperature fino a 75 gradi Celsius (167 gradi Fahrenheit). Una volta estratto, il DNA risultava privo di errori.

Cache DNA, un'azienda fondata da Banal e Bathe, sta lavorando per far progredire questa tecnologia. Pensano che potrebbe essere utile per conservare i genomi personali a fini medici futuri. Banal crede che preservare il DNA adesso sarà vantaggioso man mano che la tecnologia migliora. La National Science Foundation ha finanziato la loro ricerca.