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Pesquisadores armazenam GIF no DNA de bactérias vivas

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18 semanas atrás
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A próxima revolução no armazenamento de dados pode vir do DNA. Diversos estudos provam que é possível guardar e recuperar texto, imagens e até vídeos dessas moléculas essenciais para a vida.

Até agora, os dados eram armazenados em DNA sintético. Mas, em um artigo publicado hoje, pesquisadores de Harvard mostram como é possível gravar informações no DNA de bactérias vivas — incluindo um GIF — e recuperá-las com 90% de precisão.

O código genético tem uma lógica semelhante ao sistema binário usado em computadores. Em discos rígidos, os dados são representados por zeros e uns; o DNA, por sua vez, usa quatro bases químicas (A, T, C e G). Então, o número 1 poderia ser representado pelo par A-T, e o zero seria a combinação C-G.

Certo, mas como gravar dados em uma célula viva? Isso é possível graças à CRISPR, técnica que usa enzimas para cortar áreas específicas do DNA com relativa precisão e eficiência.

Esta técnica é inspirada em um mecanismo de defesa das bactérias. Ao serem atacadas por vírus, elas cortam partes do DNA do invasor para colar dentro de seu próprio DNA, como uma espécie de sistema imunológico.

Estes ataques são “gravados” na cronologia inversa de quando ocorreram. Ou seja, as sequências se tornam um registro físico vivo de todos os diferentes vírus que invadiram a célula.

Imagem por Seth Shipman

Foto de mão; original na esquerda, e imagem recuperada do DNA na direita

A equipe de Harvard usou esse mecanismo para gravar dados no DNA de bactérias E. coli. Primeiro, os cientistas codificaram imagens e vídeos — compostos de pixels em preto e branco — na forma de DNA.

Depois, eles passaram uma corrente elétrica nas bactérias: isso abre pequenos canais na parede celular, permitindo a entrada do DNA sintético. Então, a E. coli fez o que costuma fazer: pegou o DNA “invasor” e o incorporou em seu próprio genoma. As células, então, se multiplicaram.

Para recuperar as informações, a equipe sequenciou o DNA da E. coli e inseriu os dados em um programa de computador, que reproduziu com sucesso as imagens originais. Trata-se da foto de uma mão; e um clipe de cinco quadros de Animal Locomotion, criado pelo fotógrafo Eadweard Muybridge no século XIX.

Imagem por Seth Shipman

GIF de cavalo; original na esquerda, e imagem recuperada do DNA na direita

Por enquanto, este método não consegue lidar com muita informação — o vídeo tem apenas 36×26 pixels — mas é promissor. Jeff Nivala, coautor do estudo, diz à Wired que esta é uma prova de conceito para futuros trabalhos com a CRISPR, e mais: “nosso objetivo real é permitir que as células coletem informações sobre si mesmas, e que armazenem isso em seu genoma, para que possamos analisar mais tarde”.

O estudo foi publicado na revista Nature.

Com informações: Harvard, The Verge, Wired.

  • WOW! 😮

  • Adriano

    O DNA é uma base de dados. Essa é sua função natural. O que a ciência precisa descobrir, e o que de fato está ocorrendo, é como utilizar essa base de dados de forma eficiente já que, o DNA, virtualmente falando, tem capacidade infinita de armazenamento e uma capacidade extraordinária de conservação dos dados.

    • Raphael

      Já imaginou, seres humanos agora serão separados, não por sexo, cor ou nacionalidade, mas sim por quantidade de dados..
      — Meu filho tem 14 TB de dados e ou seu?

      hahahahahaha

      Twilight Zone + Black Mirror

      • Adriano

        Kkkk😄

    • Juliano Fagundes

      Sempre achei que o Matrix errou só neste ponto. A utilidade dos humanos não é a energia que eles geram, mas a quantidade de dados que podem armazenar.

      • Adriano

        Energia é informação. Esse é um conceito que nossa ciência ainda não compreendeu, mas vai ter que compreender se quiser avançar.

  • Pedro do Caminhão

    Baralho! 😮

  • Marcus Araújo

    Será um marco quando inserirem um GIF da Gretchen no DNA de uma bactéria hahaha

    Mas muito bacana isso, não sei se vai pra frente, e também não sei se pensaram na possibilidade de perda de dados por ataques de seres microscópicos. Mas é interessante.

    • Adriano

      Se colocarem um GIF da Gretchen em uma bactéria, existem duas possibilidades como resultado direto disso:

      Primeiro: A bactéria morre.😄
      Segundo: A bactéria sofre uma mutação genética e se transforma em um monstro gigante.😆

      Agora, quanto a dar certo ou não, é evidente que dará. Tudo é uma questão de conhecimento e tecnologia. Hoje, nossa tecnologia não nos permite recuperar dados do DNA sem perdas entretanto, a medida que o conhecimento fizer a tecnologia avançar, seremos capazes disso e muito mais.

  • Renan Araújo

    MEUA
    MIGO
    D: