Naukowcy zachowują DNA w polimerze przypominającym bursztyn do długotrwałego przechowywania danych.

WarsawNaukowcy z MIT opracowali nowy rodzaj plastiku do długotrwałego przechowywania DNA. Ten materiał może bezpiecznie przechowywać DNA w temperaturze pokojowej, chroniąc je przed wpływem ciepła i wody. Nie wymaga zamrażania, co czyni go bardziej energooszczędnym i łatwiejszym do stosowania w dowolnym miejscu na świecie.

Ten polimer jest wyjątkowy, ponieważ umożliwia przechowywanie DNA w temperaturze pokojowej, chroni DNA przed uszkodzeniami spowodowanymi przez ciepło i wodę, nie wymaga kosztownego mrożenia, a także może pomieścić dużą ilość danych cyfrowych.

Obecne metody przechowywania DNA wymagają temperatur mrożenia, co wiąże się z dużymi kosztami i nie jest dostępne wszędzie. Nowy polimer rozwiązuje ten problem, umożliwiając bezpieczne przechowywanie DNA w temperaturze pokojowej. Naukowcy wykorzystali ten polimer do zmagazynowania muzyki tematycznej z Parku Jurajskiego i kompletny genom człowieka.

Badania przeprowadzili James Banal i Jeremiah Johnson z MIT. Banal uważa, że ta metoda może stać się przyszłością przechowywania informacji cyfrowych na DNA. Wyniki zostały opublikowane w Journal of the American Chemical Society.

DNA jest doskonałym nośnikiem informacji, ponieważ jest bardzo stabilne i może pomieścić ogromne ilości danych. Systemy cyfrowe wykorzystują kod binarny składający się z 0 i 1. Tę informację można zakodować w DNA za pomocą nukleotydów A, T, G i C. Niewielka ilość DNA mogłaby przechować wszystkie dane świata.

W 2021 roku Banal i jego zespół użyli cząsteczek krzemionki do przechowywania DNA, co doprowadziło do powstania firmy Cache DNA. Ich metoda zajmowała jednak kilka dni i wymagała użycia niebezpiecznych chemikaliów do ekstrakcji DNA. Aby znaleźć lepsze rozwiązanie, zespół Banala nawiązał współpracę z laboratorium Johnsona.

Zobacz również:

Dzisiaj · 01:15

Antyneutrina: nowy wymiar monitoringu reaktorów jądrowych

Użyli specjalnego rodzaju plastiku wykonanego ze styrenu oraz chemicznego związku, który łączy jego elementy. Ten plastik skutecznie chroni DNA przed wilgocią. Aby plastik łatwo się rozkładał, dodali thionolaktony, które mogą być rozpuszczone przez cysteaminę.

Naukowcy napotkali trudności, ponieważ DNA lubi wodę, a styren ją odpycha. Użyli mieszanki trzech składników, aby pomóc DNA połączyć się ze styrenem. DNA tworzy okrągłe skupiska z zewnętrzną częścią, która może łączyć się ze styrenem. Po podgrzaniu ta mieszanina staje się solidnym kawałkiem z klastrami DNA w środku.

Używają metody zwanej T-REX (Thermoset-Reinforced Xeropreservation). Proces osadzania DNA trwa kilka godzin, ale ten czas można skrócić dzięki usprawnieniom. Aby odzyskać DNA, dodają cysteaminy, aby rozbić polimer, a następnie używają detergentu do bezpiecznego oddzielenia DNA.

Ten materiał jest w stanie przechowywać DNA o różnych rozmiarach, od małych fragmentów po całe ludzkie genomy. Przechowywane wewnątrz DNA jest odporne na temperatury do 75 stopni Celsjusza (167 stopni Fahrenheita). Po wyjęciu DNA było pozbawione błędów.

Firma Cache DNA, założona przez Banala i Bathe'a, pracuje nad rozwojem tej technologii. Uważają, że może ona być przydatna do przechowywania osobistych genomów w celach medycznych na przyszłość. Banal sądzi, że zachowanie DNA już teraz będzie korzystne w miarę postępu technologii. Fundacja Narodowa Nauki sfinansowała ich badania.