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雖然基因物質(zhì)本身就具備天然的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì),，但支持科學(xué)家可靠且可逆地將信息寫(xiě)入活體DNA的工具仍十分匱乏。以前的研究雖可通過(guò)單個(gè)酶的表達(dá)朝一個(gè)方向翻轉(zhuǎn)基因序列,，但這一過(guò)程并不可逆,，而科研人員需要不斷翻轉(zhuǎn)基因序列以創(chuàng)建可完全重復(fù)使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
科學(xué)家坦言,，雖然翻轉(zhuǎn)DNA的截面至兩個(gè)方向之一并不困難,，但獲取蛋白質(zhì)水平的平衡卻非易事。為了使新系統(tǒng)正常工作,，研究團(tuán)隊(duì)需要精確控制微生物內(nèi)兩個(gè)對(duì)立蛋白質(zhì),、整合酶和切除酶的動(dòng)態(tài)。
他們經(jīng)過(guò)3年多達(dá)750次的嘗試,，最終成功創(chuàng)建了相當(dāng)于1比特（1位）的基因物質(zhì),。相關(guān)人員解釋說(shuō)，如果DNA的截面指向一個(gè)方向,，它就是0,，如果指向另一個(gè)方向，其就是1,。由此,，科研人員能計(jì)算出細(xì)胞分裂的次數(shù)，這或?qū)①x予科學(xué)家制止細(xì)胞癌變發(fā)生的能力,。
研究小組將這款設(shè)備命名為“重組酶可尋址數(shù)據(jù)”模塊（RAD）,。RAD可借助改編自噬菌體的絲氨酸和切除酶來(lái)按需翻轉(zhuǎn)和還原特定的DNA序列。這將形成類(lèi)似于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的“永久性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”,，能在無(wú)功耗的情況下保留信息。隨后,，科研小組在單個(gè)微生物內(nèi)對(duì)RAD模塊進(jìn)行了測(cè)試,，其在缺乏基因表達(dá)的情況下也能被動(dòng)存儲(chǔ)信息，十分可靠,。此外,，它們能重復(fù)切換而不使性能發(fā)生退化，使科學(xué)家目睹細(xì)胞分裂100余次,，這對(duì)支持組合化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)十分重要,。
研究人員表示，他們未來(lái)的目標(biāo)是盡快創(chuàng)建可擴(kuò)展的、可靠的生物位,，實(shí)現(xiàn)1字節(jié)的可編程基因數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),，隨后再逐步挖掘基因數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更廣泛的應(yīng)用范圍。 |
