Θα σβήνουν και θα ξαναγράφουν το DNA!

Μια πρωτοποριακή ανακάλυψη για τη δημιουργία υπολογιστών που θα ρυθμίζουν τους βιολογικούς οργανισμούς έκαναν οι επιστήμονες
Ένα τεράστιο βήμα για την ανθρωπότητα αλλά και την επιστήμη χαρακτηρίζουν οι επιστήμονες μια νέα πρωτοποριακή μέθοδο κωδικοποίησης και αποθήκευσης «ψηφιακών» δεδομένων στο γενετικό υλικό των ζωντανών οργανισμών (DNA). Με τη νέα αυτή μέθοδο οι επιστήμονες θα δημιουργούν ουσιαστικά έναν υπολογιστή μέσα στον ίδιο τον οργανισμό ο οποίος θα ρυθμίζει τη λειτουργία του.


Θα μπορούν, μάλιστα, με αυτό τον τρόπο να σβήνουν και να ξαναγράφουν στοιχεία του DNA.Πρόκειται για μια μορφή επανεγγράψιμης μνήμης ενός bit μέσα στο DNA και, παράλληλα, ένα είδος κυτταρικού «διακόπτη» που παρέχει στους επιστήμονες τη δυνατότητα ακριβούς ελέγχου όσον αφορά το πώς και πότε εκφράζονται συγκεκριμένα γονίδια μέσα στο κύτταρο, κάτι που αποτελεί ένα ακόμα βήμα προόδου στο πεδίο της συνθετικής βιολογίας.
Την ανακάλυψη έκαναν ερευνητές του Τμήματος Βιοτεχνολογίας του πανεπιστημίου Στάνφορντ της Καλιφόρνια και δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), σύμφωνα με το περιοδικό Nature, χρησιμοποίησαν ένζυμα ενός βακτηριοφάγου ιού, με τη βοήθεια των οποίων μετέτρεψαν τις αλληλουχίες του DNA ενός γνωστού κολοβακτηριδίου (του E.coli) σε διακόπτη που κινείται κατά τη βούληση των ερευνητών.
Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι κατόρθωσαν να εφεύρουν το γενετικό ισοδύναμο ενός δυαδικού ψηφίου bit (είναι η εναλλαγή μεταξύ των «0» και «1» που χρησιμοποιείται στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές). Όταν το τμήμα του DNA καθοδηγείται προς τη μία κατεύθυνση, τότε πρόκειται για «0», ενώ όταν κατευθύνεται στην άλλη κατεύθυνση, τότε πρόκειται για «1». Με αυτό τον τρόπο, κατέστη δυνατό να χρησιμοποιηθεί το DNA για την κωδικοποίηση (εγγραφή), αποθήκευση και «σβήσιμο» των πληροφοριών.
Η νέα τεχνική, που ονομάζεται RAD (Recombinase Addressable Data), χρησιμοποιήθηκε από τους ερευνητές με επιτυχία στα βακτήρια, έτσι ώστε -ανάλογα με τη βούληση των επιστημόνων- αυτοί οι μονοκύτταροι οργανισμοί να εκπέμπουν κόκκινη ή πράσινη λάμψη κάτω από το υπεριώδες φως, ανάλογα με τον προγραμματισμένο προσανατολισμό του DNA τους προς την μία ή την άλλη κατεύθυνση. Χάρη στη νέα τεχνική, οι επιστήμονες μπορούσαν να ελέγξουν, όπως ήθελαν, τον φωσφορισμό των μικροβίων.