活的细菌会把图片和电影写入DNA

近年来，数据五花八门莎士比亚的十四行诗，马丁·路德·金的《我有一个梦想》演讲和一个亚马逊礼品卡都被储存为DNA现在，美国科学家将这一想法又推进了一步，他们将图片甚至简单的电影插入活细菌的基因组中。

“我们正在试用这个系统——我们称之为‘分子记录仪’——使用图像和电影，但我们希望它最终能被用来捕捉我们不知道的信息，比如细胞内部发生了什么，”他说赛斯船长他是哈佛大学的乔治教堂该小组首次进行了演示DNA可以用来存储信息在2012年。

他解释说，DNA是一种很好的存储介质，因为随着时间的推移，它非常稳定，“所以对于那些你不打算经常访问的数据，DNA是一个不错的选择。”但他补充说，使用活细菌提出了一系列新的挑战。他说:“你不仅需要合成编码的DNA，还需要将其传递到细胞中，让它们将新的碱基整合到基因组中。”

为了完成将DNA转化为数据存储介质的任务，研究小组转向了Crispr-Cas9系统，该系统是细菌免疫系统的一部分，使他们能够在基因组的特定区域吸收和存储来自入侵病毒的遗传物质。在他们的第一个概念验证实验中，组成人手黑白照片的像素被编码到人类的基因组中大肠杆菌．

该小组尝试了不同的策略来编码数据。“一种是刚性的，四种颜色都有对应的底色。希普曼说:“这个代码工作得不太好，因为它最终创建了一些与系统生物学不太兼容的序列。”“我们最终使用了一种更灵活的代码，类似于制造蛋白质的密码子代码。在这个编码中，我们有21种颜色，每种颜色都可以由三种不同的核苷酸编码来编码。这样我们就可以灵活地创造DNA，避免有问题的序列。”

马玩

该团队还从埃德沃德·迈布里奇(Eadweard Muybridge)的作品中编码了五帧奔腾的马人和动物的运动摄影收藏进入大肠杆菌．随着时间的推移，这些帧被一个接一个地插入，这样它们就可以按照正确的顺序进行编码，并可以恢复以创建一部电影。

信息稍后可以相当简单地恢复，因为所有新序列都存储在的单个区域中大肠杆菌基因组。希普曼说:“所以我们只是从许多细胞中放大一个点，然后寻找之前不存在的序列。”像素数据的读取精度约为90%。

希普曼说:“我们的下一步是将这个系统与生物学连接起来，这样它就可以记录一个我们还不了解的过程，而不是我们已经知道的信息。”

伊万伯尼来自英国剑桥附近的欧洲分子生物学实验室的欧洲生物信息学研究所的教授说，在细胞中记录信息的“小黑盒”的想法很有趣，但“有点异想天开”。他说:“令人兴奋的是，它们拥有一个高信息含量的书写系统，而不是将信息存储在DNA中。”“令我印象最深刻的是，它能够同时进行这么多设计好的Crispr。”

“从DNA存储的实际应用来看，他们所使用的应用实际上并没有改变现状。”