Introducen un vídeo en el ADN de una bacteria viva

ertuti

· La técnica sirve para archivar información en la memoria genética de las células y recuperarla después
· El 'corta y pega' genético, hito científico de 2015 según la revista Science

Como si de un USB se tratara, científicos de la Universidad de Harvard han introducido un vídeo en el ADN de una bacteria viva y lo han recuperado después. El método, que sirve para almacenar información en el material genético y que está basado en la nueva técnica de 'copia y pega' CRISPR, se ha publicado este miércoles en la revistaNature. El galope de un caballo que fotografió en 1872 el británico Eadweard Muybridge, precursor del primer aparato de cine, ha sido la serie escogida por Seth Shipman y sus colegas para, pixel a pixel y fotograma a fotograma, transformarla en información codificable que pueda ser interpretada por el ADN.

Aunque técnicamente muy complejo, el proceso consiste tan solo en asociar números y moléculas. Si una fotografía digital se compone de pequeños cuadrados (píxeles) ordenados por filas y columnas, y a cada cuadrado le corresponde un número según la tonalidad de gris que tenga, obtendremos la secuencia de cifras que forman la imagen. Repitiendo ésto para cada fotograma de la película, se completa el vídeo entero. Y así, en una serie de números Shipman ha simplificado la fotografía en movimiento original de Muybridge.Para pasar de ahí a la biología, los investigadores han tenido en cuenta que el ADN se compone de cuatro moléculas (Adenina -A-, Guanina -G-, Citosina -C- y Timina -T-) que combinadas de tres en tres conforman lo que llamamos el código genético. Convertir su película, que ya está transformada en una secuencia de números, en una serie de moléculas, resulta entonces tan simple como transformar las cifras en letras siguiendo el orden del código genético. De la misma manera que un ordenador almacena información con ceros y unos, el ADN puede hacerlo con las moléculas de A,G,C y T.Empleando luego los protocolos que existen para la biología molecular, no queda más que ir al laboratorio e introducir los ingredientes necesarios, en el orden y tiempo correcto, para obtener el compuesto que necesiten y seguir con el proceso. Y ésto ya lo tenían en parte hecho, pues en 2012, las investigadoras Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier publicaron una técnica llamada CRISPR, que permite cortar, copiar, pegar y cambiar el orden de las cuatro moléculas en el ADN.

Con esta técnica Shipman ha sintetizado, ha cortado el ADN de una bacteria llamada Escherichia coli e introducido en él la secuencia del vídeo en el orden exacto. El galope del caballo (transformado en números y luego en letras codificadas en moléculas que siguen un orden concreto) se ha quedado de este modo inserto en el material genético de la bacteria.Recuperarlo después requiere realizar el proceso inverso: secuenciar el ADN de la bacteria, encontrar el fragmento que contiene el vídeo, descodificarlo en números y reconvertirlo en celdas de imagen. Esto nos devuelve a los fotogramas de partida, con el movimiento del caballo de Eadweard Muybridge.Si bien no se trata de un proceso perfecto, el interior de una célula viva no es tan estable como la placa de un chip informático, los investigadores han conseguido una precisión del 90% para el caballo reobtenido de la bacteria. Esto se debe a que el ADN dentro de una célula está sometido a un ambiente en el que se producen reparaciones y mutaciones, lo que, sumado a la propia precisión de la técnica CRISPR, produce ciertos errores. El método, en todo caso, funciona y ofrece una nueva perspectiva para el almacenaje de información en un organismo que se puede transportar y copiar, como hacemos con una simple memoria USB.

Fuente:
http://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/ciencia/2017/07/12/59661429e2704e98798b45af.html
http://www.elconfidencial.com/tecnologia/ciencia/2017-07-12/pelicula-almacen-adn-bacteria_1413854/

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suggus

Me parece impresionante, me gustaría saber cómo se van a desarrollar futuras investigaciones y aplicaciones de esta técnica.

rob198

"el ADN dentro de una célula está sometido a un ambiente en el que se producen reparaciones y mutaciones"

Esto quiere decir que pasado un tiempo ese fragmento de ADN con el vídeo codificado podría deteriorarse hasta el punto de quedar inservible?

Por lo demás, me he quedao a cuadros.

1 respuesta
Ulmo
#3rob198:

Esto quiere decir que pasado un tiempo ese fragmento de ADN con el vídeo codificado podría deteriorarse hasta el punto de quedar inservible?

Efectivamente, de hecho se degradaría bastante rápido.

Este un experimento más conceptual que no algo que vaya a prosperar mucho más. De hecho ya se envió hace tiempo un video codificado en DNA, la diferencia esta vez es que se ha mandado dentro de una célula viva, lo que eleva enormemente la complejidad.

De todas formas el DNA es un medio bastante malo para guardar información, al contrario de lo que nuestra intuición pueda indicarnos, pero esto da una idea de lo avanzadas que están las técnicas de modificación genética.

2 respuestas
rob198

#4 Gracias por la explicación, me imaginaba algo así pero andaba con la duda.

T-1000

Lo he leído hoy en twitter y me he quedado todo loco.

Gracias por compartirlo, guapo

Hipnos

#4 ¿Por qué malo?

Que un canal produzca ruido solo influye en la velocidad, no en la precisión. Puedes repetir el mismo archivo 99999999999 veces en una secuencia de adn y aún te sobraría espacio. Basta con corregir los errores tomando las cadenas que más se repitan como el mensaje bueno.

1 respuesta
Li0nheart

Eso explica porque a veces adivino lo que va a pasar en las películas.

Ulmo

#7 Si congelas la cadena de DNA puede funcionar, pero dentro de un organismo está expuesta a demasiados agentes mutágenos, teniendo en cuenta que las bacterias se reproducen con bastante velocidad al poco tiempo acabaría acumulando muchísimos errores. Además no hay nada que premie a la célula para proteger dicha secuencia, por lo que en pocas generaciones estaría tan degradada que sería casi imposible recuperar la información de forma eficiente.

En este sentido la evolución juega en nuestra contra.

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PocketAces

Lo que pregunto siempre en estos casos...

¿Qué puede aportar esto al desarrollo científico?

1 respuesta
Ulmo

#10 En cuanto al hecho de almacenar información que ocupe muy poco espacio yo soy bastante escéptico, aunque bien es cierto que el DNA de una solo célula son 3 Gigas de información que ocupan tan poco que solo son visibles con microscopios. Pero como digo es tan inestable no le auguro mucho futuro.

Por otro lado haber sido capaces de meter tantísimo DNA con una secuencia que nos de la gana y que el organismo siga siendo funcional es un paso importante hace la creación de organismos a la carta, que se podrían utilizar para infinidad de cosas: combatir enfermedades, desarrollar compuestos químicos, luchar contra la contaminación, etc.

B

Gracias por el post, me he enterado de la noticia hoy y todavía estoy flipando.

Ya me imaginaba toda la información del mundo almacenada en nuestro genoma, a lo Black Mirror en 'The entire history of you' jejeje.

Gracias por la explicación!

GREISJEY

Brillante.

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