과학자들, 앰버와 유사한 폴리머 안에 DNA 보존 성공

SeoulMIT 연구진은 DNA를 오랫동안 저장할 수 있는 새로운 종류의 플라스틱을 개발했습니다. 이 물질은 상온에서 DNA를 안전하게 보관할 수 있으며, 열과 물로부터 보호합니다. 이를 냉동할 필요가 없어 더 에너지 효율적이며 전 세계 어디에서나 사용하기 쉽습니다.

이 폴리머는 상온에서 DNA를 보관할 수 있는 독특한 성질을 가지고 있으며, DNA를 열과 수분으로부터 보호합니다. 또한 비용이 많이 드는 냉동이 필요 없고, 많은 양의 디지털 데이터를 저장할 수 있습니다.

현재의 DNA 저장 방법은 냉동 온도가 필요하며 이는 비용이 많이 들고 모든 장소에서 사용할 수 없습니다. 새로운 폴리머는 DNA를 실온에서도 안전하게 보관할 수 있는 문제를 해결합니다. 과학자들은 이 폴리머를 사용하여 영화 '쥬라기 공원'의 테마 음악과 인간의 전체 게놈을 저장했습니다.

MIT의 제임스 바날과 제레미아 존슨이 연구를 수행했습니다. 바날은 이 방법이 디지털 정보를 DNA에 저장하는 미래 기술이 될 수 있다고 믿고 있습니다. 연구 결과는 미국화학회지에 발표되었습니다.

DNA는 정보를 저장하기에 좋습니다. 매우 안정적이며 많은 데이터를 보유할 수 있습니다. 디지털 저장 시스템은 0과 1로 구성된 이진 코드를 사용합니다. 이러한 정보를 A, T, G, C의 뉴클레오타이드를 사용하여 DNA에 인코딩할 수 있습니다. 적은 양의 DNA로도 전 세계의 모든 데이터를 저장할 수 있습니다.

2021년에 바날과 그의 팀은 DNA를 저장하기 위해 실리카 입자를 사용했습니다. 이는 Cache DNA라는 회사의 설립으로 이어졌습니다. 그러나 그들의 방법은 여러 날이 걸리고 위험한 화학물질을 사용해야 했습니다. 더 나은 해결책을 찾기 위해 바날의 팀은 존슨 연구실과 협력했습니다.

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그들은 스타이렌과 구성 요소를 결합하는 화학 물질로 만들어진 특별한 종류의 플라스틱을 사용했습니다. 이 플라스틱은 수분을 차단하여 DNA를 보호합니다. 플라스틱이 쉽게 분해되도록 하기 위해, 그들은 시스티아민이 용해할 수 있는 티오락톤을 첨가했습니다.

연구자들은 DNA는 물을 좋아하고 스티렌은 물을 격퇴하기 때문에 어려움을 겪었습니다. 그들은 DNA가 스티렌과 혼합될 수 있도록 세 가지 성분의 혼합물을 사용했습니다. DNA는 외부가 스티렌과 결합할 수 있는 둥근 집합체를 형성합니다. 이 혼합물은 가열되면 내부에 DNA 집합체가 있는 고체로 변합니다.

T-REX (열경화성 강화 건조보존법)이라는 방법을 사용합니다. DNA를 내장하는 데 몇 시간이 걸리지만, 향후 개선이 이루어지면 이 시간이 단축될 수 있습니다. DNA를 다시 추출하기 위해 폴리머를 분해하는 시스테아민을 추가하고, 그런 다음 세제를 사용하여 DNA를 안전하게 분리합니다.

이 물질은 작은 조각부터 전체 인간 유전체까지 다양한 크기의 DNA를 저장할 수 있습니다. 내부에 저장된 DNA는 섭씨 75도(화씨 167도)까지의 열을 견딜 수 있습니다. DNA를 꺼냈을 때, 오류가 전혀 없었습니다.

캐시 DNA라는 회사는 반알과 배트에 의해 설립되었으며, 이 기술의 발전을 위해 노력하고 있습니다. 그들은 개인 게놈을 저장하여 미래 의료 목적으로 사용할 수 있을 것이라고 생각합니다. 반알은 기술 발전에 따라 현재 DNA를 저장하는 것이 유익할 것이라고 믿고 있습니다. 그들의 연구는 미국 국립과학재단(NSF)의 지원을 받았습니다.