DNA‘yı depolama alanı olarak kullanmak, şimdiye kadar aldığınız her fotoğrafı, tüm iTunes kütüphanenizi ya da Doctor Who’nun 839. bölümünü çıplak gözle görülmeyen kük bir molekül içinde (en azından boşuna yer kaplamadan) saklayabileceğiniz anlamına gelir.
Ancak ya bütün dijital bilgileri her zaman yanınızda tutabilecek, hatta cildinize gömülmüş olarak taşıyabilmek mümkün ise. Harvard Üniversitesi genetik uzmanı George Church ve ekibi bu uygulamaların bir gün mümkün olabileceğini düşünüyor.
Araştırmacılar, yaşayan Escherichia colibacteria genomlarına kısa animasyonlu bir resim veya GIF eklemek için CRISPR gen düzenleme sistemini kullandılar. Böylece her resmin bireysel piksellerini, DNA‘nın yapı taşları olan nükleotidlere dönüştürdüler.
1870’lerde ilk stop-motion fotoğraflarını üreten İngiliz fotoğrafçı Eadweard Muybridge tarafından alınan, dört ayaklı at ve binici görüntüleri olan beş çerçeve şeklinde canlı bakterilere GIF verdiler.
Araştırmacılar daha sonra, bakteri DNA‘sını dizileyerek verileri alabildiler. Piksel nükleotid kodunu okuyarak filmi yüzde 90 doğrulukla yeniden kurdular.
Nature’da günümüzde detaylandırılan yöntem bakterilere özgü, ancak Columbia Üniversitesi’ndeki bir bilgisayar bilimci ve biyolog olan Yaniv Erlich, araştırmaya dahil olmayan canlı hücrelerde bilgi sahibi olmanın ölçeklenebilir bir yolunu gösterdiğini açıkladı.
Modern dünya gittikçe artan miktarda sayısal veri üretiyor. Bilim insanları, DNA‘yı bu bilgileri depolamanın kompakt ve kalıcı bir yolu olarak görüyorlar.
Sonuçta, binlerce, hatta yüz binlerce yıllık bir DNA, bir laboratuarda çıkarılabilir ve dizilenebilir.
Şimdilik, depolamada DNA kullanımı konusundaki araştırmaların büyük bir kısmı bilim adamları tarafından yapılan sentetik DNA‘yı içeriyor.
Yalnızca 36 x 26 piksel boyutundaki bu GIF, bilim insanlarının şimdiye kadar sentetik DNA‘da kodlayabildikleri ile karşılaştırıldığında nispeten az miktarda bilgiyi temsil ediyor.
Canlı hücreler sürekli olarak hareket ediyor, değişiyor, bölünüyor ve ölüyorlar. Çünkü canlı hücrelere sentezlenmiş DNA‘ya göre bilgi yüklemek daha zor.
Erlich, bakteri gibi canlı hücrelerde veri barındırmanın bir yararı olarak daha iyi koruma sağladığını belirtti.
Örneğin, bazı bakteriler nükleer patlamalar, radyasyona maruz kalma veya son derece yüksek sıcaklıklardan sonra bile gelişmelerini sürdürebiliyorlar.
Harvard’daki Kilisenin laboratuarında çalışan bir bilim adamı olan Seth Shipman, verileri depolamanın ötesinde, bir hücrenin içinde veya çevresinde olanları kaydeden “yaşayan sensörler” yaratmak için bu tekniği kullanmak istediğini açıkladı.
Shipman, “Gerçekten yapmak istediğimiz şey, içinde ve çevresinde olan bitkiler hakkında biyolojik veya çevresel bilgileri kodlayan hücreler” diyor.
Bu teknik, vücudunuza büyük miktarda veri yüklemek için yakın zamanda kullanılmayacak olmasına rağmen, değerli bir araştırma aracı olduğu kanıtlandı. Bu olası kullanım, beyin gelişimi sırasında nöronların oluşumu gibi hücre tiplerinin evrimini yönlendiren moleküler olayları kaydetmektir.
Shipman, vücuda ya da dünyanın herhangi bir yerindeki DNA‘ya bu bakteriyel sabit diskleri adapte ederek, ilginizi çekebilecek bir şeyi kaydettiğinizi ve DNA‘yı sıralamanın yol boyunca ne kadar bilgi aldığını görmek üzere dizilebildiğinin imkan dahilinde olduğunu söylüyor.
