Sử dụng vi khuẩn làm ổ đĩa cứng

Thứ bảy, 25/06/2016 - 07:46

(Dân trí) - Máy tính đang trở thành những “sinh vật sống” và hiện được xem là sinh vật sống hơn là những chiếc máy tính. Một nghiên cứu mới của Hoa Kỳ đã chứng minh phương pháp lưu trữ các dòng mã trong vi khuẩn sống, sau đó có thể được truyền sang cho thế hệ sau dưới dạng thông tin di truyền.

Phương pháp mới cho phép lưu trữ thành công 100 byte dữ liệu trong vi khuẩn E. coli, nhưng các nhà khoa học cho rằng nó có tiềm năng tải khối lượng dữ liệu thậm chí còn lớn hơn và cuối cùng có thể hỗ trợ nghiên cứu phát triển các thiết bị sinh học và tổng hợp.

Công cụ chỉnh sửa gen CRISPR-Cas sẽ hiện thực hóa tất cả. Thiết bị này đã mở ra những hướng mới để viết lại các đoạn ADN và hiện nay, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Harvard có khả năng sử dụng các quy trình chỉnh sửa riêng của vi khuẩn theo cách của CRISPR/Cas để viết mã cụ thể.

Khi phát hiện ra virus, vi khuẩn cắt và dán một phần ADN của virus vào hệ gen của nó. Do đó, vi khuẩn có thể nhận diện virus đó một lần nữa trong tương lai. Khả năng này được truyền qua nhiều thế hệ, đó là cách các sinh vật phát triển miễn dịch với một số loại virus theo thời gian.

Trong trường hợp này, nhóm nghiên cứu đã tạo ra mã riêng và “cải trang” mã đó thành một loại virus. Khi virus giả được cho xuất hiện cùng các vi khuẩn, sự hoán đổi CRISPR/Cas tương tự đã diễn ra và dữ liệu được đưa vào chính vi khuẩn.

Bất cứ thứ gì cũng có thể được lưu trữ trong mã từ bài thơ cho đến chương trình máy tính. Nghiên cứu này dựa vào một nghiên cứu trước đây về việc lưu trữ dữ liệu bằng ADN, nhưng thách thức ở đây là phải lặp lại “mẹo” bên trong tế bào sống bằng các quá trình tự nhiên của riêng nó.

"Nghiên cứu trong tế bào sống là một câu chuyện hoàn toàn khác và cũng là thách thức", Seth Shipman, nhà di truyền học và là trưởng nhóm nghiên cứu nói. "Thay vì tổng hợp ADN và cắt nó thành tế bào sống, chúng tôi muốn biết liệu có thể sử dụng phương pháp tự nhiên để viết trực tiếp vào bộ gen của tế bào vi khuẩn để nó được sao chép và truyền cho các thế hệ sau hay không".

Khi vi khuẩn lưu trữ dữ liệu mà nó tiếp nhận một cách tuần tự, việc thu thập ở giai đoạn sau thông qua phân tích di truyền sẽ dễ dàng hơn nhiều. Tuy nhiên, trong quá trình đó còn có những hạn chế vì không phải tất cả vi khuẩn đều tiếp nhận toàn bộ dữ liệu hiện có, nghĩa là bạn sẽ cần có một mẫu cỡ lớn mới tiếp nhận toàn bộ thông điệp.

Theo Shipman, một số tế bào có chỗ chứa 3.000 byte dữ liệu và cũng có tiềm năng cho vi khuẩn ổ đĩa cứng được thiết kế đặc biệt về mặt di truyền để đưa ý tưởng nghiêm cứu đi xa hơn nữa.

Escherichia coli (thường được viết tắt là E. coli) hay còn được gọi là vi khuẩn đại tràng là một trong những loài vi khuẩn chính ký sinh trong đường ruột của động vật máu nóng (bao gồm chim và động vật có vú). Vi khuẩn này cần thiết trong quá trình tiêu hóa thức ăn và là thành phần của khuẩn lạc ruột. Sự có mặt của E. coli trong nước ngầm là một chỉ thị thường gặp cho ô nhiễm phân. E. coli thuộc họ vi khuẩn Enterobacteriaceae và thường được sử dụng làm sinh vật mô hình cho các nghiên cứu về vi khuẩn

N.P.D - NASATI (Theo Sciencealert )