Ученые смогли записать цифровые данные в ДНК живых клеток

Исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) продемонстрировали технологию, позволяющую помещать зашифрованный текст в молекулы ДНК. С подробностями – научный обозреватель Николай Гринько. Сегодня каждый школьник знает о ДНК столько, сколько даже передовым ученым начала XX века и не снилось. Все мы с детства выучили, что очень сложные молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты находятся в ядрах живых клеток. Они содержат в себе зашифрованную информацию о развитии и функционировании всего организма. Мы даже точно знаем, как эта молекула выглядит. И это притом, что до сих пор не существует ни одной более-менее качественной ее фотографии. Те, кто учился особенно хорошо, вспомнят, что весь огромный массив информации зашифрован в ДНК при помощи всего четырех "букв": азотистых оснований аденина (A), гуанина (G), тимина (T) и цитозина (C). Ученые давно занимаются расшифровкой генома самых разных организмов. Но больше всего их интересует ДНК человека. К 2003 году было изучено 92% наших генов, а несколько месяцев назад эта работа была полностью завершена. Правда, это не означает, что теперь нам известно о Homo Sapiens абсолютно все. Мы просто определили, где и в каком порядке расположены те самые "буквы". Установлено также, что большая часть генов вообще не участвует в кодировании – эти участки называют "мусорной ДНК", хотя они, безусловно, тоже важны. Например, можем взять один из генов светящейся медузы и "пересадить" его рыбке Danio Rerio. Таким образом, получился светящийся питомец на радость аквариумистам всего мира. Но ученые из Медицинского института Говарда Хьюза пошли дальше: они создали технологию, которую назвали "пишущей машинкой ДНК". Она позволяет в прямом смысле создавать текст внутри генома. Исследователи построили 4 096 химических символов, которые можно в любом порядке встраивать в макромолекулу, а затем считывать эту информацию. Чтобы доказать работоспособность концепции, ученые записали в ДНК три короткие фразы. Первая из них: "What hath God wrought" ("Что сотворил Бог"). Именно эти слова были впервые переданы по телеграфу с помощью азбуки Морзе. Вторая: "Mr Watson, come here!" ("Мистер Уотсон, идите сюда!") – это первая фраза, произнесенная Александром Беллом по изобретенному им телефону. Третья: "Bound Forever, DNA" ("Связаны навсегда, ДНК") – из песни корейской поп-группы BTS. Зачем вообще понадобилось записывать что-то таким необычным способом? Дело в том, что ДНК обладает потенциалом к хранению информации необычайной плотности: всего один грамм может хранить 215 миллионов ГБ данных. Если использовать ее в качестве накопителя, то весь доступный сегодня интернет ( это около 700 миллиардов ГБ) можно будет "упаковать" в коробку из-под обуви. Еще одно преимущество – срок хранения. Лучшие современные твердотельные накопители и диски Blu-Ray могут служить до нескольких десятилетий, и то, если хранить их в идеальных условиях. Молекулы ДНК потенциально могут существовать миллион лет (правда, тоже только в идеальных условиях, но это все равно намного больше любых доступных нам систем хранения). Осталось только придумать механизмы быстрой записи и считывания. Тогда наши сегодняшние ноутбуки и планшеты станут таким же анахронизмом, как компьютеры с памятью на десятки мегабайт, занимавшие полвека назад целые комнаты. Полагаем, этого осталось ждать недолго. Хотя...