Ma `lumot

DNK raqamli saqlash vositasi sifatida; Xavfsizlik nuqtai nazaridan (yoki bo'lishi kerak) algoritmik ravishda ketma -ketlikdan qochish kerakmi?

DNK raqamli saqlash vositasi sifatida; Xavfsizlik nuqtai nazaridan (yoki bo'lishi kerak) algoritmik ravishda ketma -ketlikdan qochish kerakmi?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Atrof -muhit xavfsizligi bu erda ham aniq emas, lekin diqqatni ma'lumotlarni saqlash vositasi sifatida kodlash uchun ishlatiladigan ko'p miqdordagi sintetik DNK bilan aloqada bo'lishi mumkin bo'lgan odamlarga e'tibor qaratish lozim.


DNKni raqamli saqlash vositasi sifatida ishlatish g'oyasi yangi emas. Ikkita hujjat quyida keltirilgan, ammo boshqalar ko'p.

Yaqinda ushbu kontseptsiya CRISPR-Cas yordamida kodlangan "film" haqidagi yangiliklar bilan yanada yorqinroq bo'ldi. Garvard universiteti videosi jarayonni tushuntiradi:

Ushbu videoda Wyss instituti va Garvard tibbiyot maktabi tadqiqotchilari Jorj Cherch va Set Shipman CRISPR tizimiga asoslangan yangi texnologiyani qanday yaratganliklarini tushuntirib berishadi, bu esa tirik bakteriyalarda harakatsiz va harakatlanuvchi tasvirlarni aks ettiruvchi raqamli ma'lumotlarni xronologik tarzda yozib olish imkonini beradi. Kredit: Garvard universitetining Vays instituti

Qo'shimcha ma'lumot olish uchun tashrif buyuring: https://wyss.harvard.edu/taking-cells…

pastda: asl ma'lumotlarni ko'rsatadigan GIF va DNKdagi yozuvdan talqin qilingan "film". Los Anjeles Taymsdan:

DNK DVR? Olimlar yugurayotgan otning qisqa filmini tirik bakteriyalar DNKiga yukladilar va uni 90% muvaffaqiyat bilan qaytara oldilar. (Set Shipman)

Garvard Vays Instituti ishiga zudlik bilan murojaat qilingan ko'rinadi (mening videoni tushunishimga asoslanib) joyida ma'lumotlar jurnali, bu erda tajribaga tegishli ma'lumotlar eksperimentda ishtirok etgan hujayralar DNKsida qayd etiladi. Shunday qilib, harakatlanuvchi tasvirdan foydalanish "raqamli ma'lumotlarni xronologik yozib olish" ning asosiy nuqtasini uyga qaytarish usuli hisoblanadi.

Boshqa maqsadlar tirik hujayralar tashqarisida saqlanadigan DNKni o'z ichiga oladi, shunchaki ommaviy saqlash vositasi sifatida.

SAVOL: Men DNKni raqamli saqlash vositasi sifatida ishlatishda xavfsizlik nuqtai nazaridan (yoki bo'lishi kerak) standart amaliyot sifatida algoritmik tarzda oldini olish mumkin bo'lgan ketma -ketliklar bormi, deb o'ylayman. DNK bilan o'qitilgan biologlar emas, balki IT xodimlari shug'ullanishi yoki jo'natilishi yoki boshqa yo'l bilan sintetik DNK bilan bugungi kunda tadqiqotchilar tomonidan ishlayotgan xavfsizlikka bir xil ehtiyotkorlik bilan ishlov berilmasligi mumkin.

DNKning saqlash vositasi sifatida boshqa ba'zi muhokamalari:

DNKda keyingi avlod raqamli axborotni saqlash, Cherkov, Gao, Kosari, 2012. doi: 10.1126/fan.1226355

Sintezlangan DNKda amaliy, yuqori sig'imli, texnik xizmat ko'rsatilmaydigan ma'lumotlarni saqlash tomon, Goldman va boshqalar. 2013. doi: 10.1038/nature11875


Vaqtinchalik kodlangan ma'lumotlar ishi haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun qarang ajoyib javoblar savolga "Bakteriyalar DNKsiga rasm va GIF yozish" nimani anglatadi?

tahrir qilish: Xavfsizlik so'zi noto'g'ri talqin qilinmasligiga ishonch hosil qilish uchun men bu erda sharhni keltiraman ma'lumotlar yaxlitligi yoki bakteriyalar xavfsizligi:

haqida gapirganda xavfsizlik masalalari biologik yoki biomolekulyar namunalar bilan ishlash bilan bog'liq bo'lsa, biz tashvishlanayotgan odamlarning xavfsizligi. Xavfsizlik qoidalari, xavfsizlik tartib-qoidalari, xavfsizlik kurslari, himoya ko'zoynaklari, bu namunaning xavfsizligi uchun emas, balki inson xavfsizligi uchundir.


Ha, DNKga asoslangan tizim yaxshi saqlay olmaydigan ketma -ketliklar bo'lishi mumkin: takrorlanuvchi DNK ketma -ketligi.

Bunday ketma -ketliklar nafaqat ketma -ketlikda ("ma'lumotlarni o'qish") juda ko'p muammolarni keltirib chiqaradi, balki ular halqa kabi ikkilamchi tuzilish elementlarini hosil qilishga moyil bo'ladi, chunki takrorlanuvchi DNK har xil yo'llar bilan o'ziga bog'lanishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, DNKni ko'paytirganda, tabiiy takrorlanishga o'xshash, ular mutatsiyaga uchraydi ("nusxalar" soni osonlik bilan o'zgarishi mumkin), bu esa "ma'lumotlar" ni yanada beqaror qiladi.

Ushbu muammoni hal qilishning mumkin bo'lgan yo'li ma'lumotlarning iloji boricha ko'proq takrorlanishiga yo'l qo'ymaydigan maxsus ma'lumotlar formatlaridan foydalanish bo'lishi mumkin (zip yoki jpg fayllari qanday ishlashiga o'xshash).

Aks holda, men Natan bilan roziman, DNKning o'zi xavfli emas (chunki u hujayradan tashqarida hech narsa qilmaydi va molekulyar biologiyada ishlatiladigan bakteriyalar, agar siz ularni ko'p miqdorda eyishni boshlamasangiz yoki tanangizga boshqa yo'l bilan kirmasangiz, umuman zararsizdir. ). DNK qandaydir tarzda toksik oqsillarni kodlashi ehtimoli juda past va siz DNKdagi "ma'lumotlar" tasodifan oqsil hosil qilmasligini tekshirishingiz mumkin.


Agar DNK drayverlari (ism berish uchun) o'qitilgan biologlar o'rniga IT mutaxassislari tomonidan boshqarilsa ham, biz hali ham atrof -muhit etarli darajada toza bo'lishini kutishimiz mumkin, shunda hech bir organizm unga ta'sir qilmaydi. Bundan tashqari, @nathan boshqa javobda ta'kidlaganidek, erkin DNK o'z-o'zidan hech narsa qila olmaydi. U xuddi ochiq kitobga o'xshaydi, agar sizda o'quvchi (oqsil) bo'lmasa, undan hech narsa ololmaysiz. O'tgan DNK (odamlar uchun hujayrasiz DNK yoki CF-DNK deb ataladi) hech qachon sog'liq muammolariga sabab bo'lgan, degan da'vo yo'q. Aslida, cf-DNK hatto odamlar tomonidan transkripsiya qilingani haqida xabarlar yo'q. Bundan tashqari, ko'proq ma'lumot olish uchun buni ko'rib chiqishni xohlashingiz mumkin. Biroq, @AlanBoyd izohlarda ta'kidlaganidek, odamlarning ichida yashaydigan organizmlar mumkin o'z atrofidan erkin suzuvchi DNKni oling. Masalan, Heliobakteriya Stingl tomonidan ko'rsatilgan va boshqalar, 2009 yil atrofidagi erkin DNKni olish uchun. Shuni yodda tutgan holda, DNK drayverlari zararli bo'lishi mumkin (agar tasodifan haydovchi patogenga antibiotiklarga qarshilik ko'rsatishi mumkin bo'lgan ba'zi genlarni o'z ichiga olgan bo'lsa). Ba'zi mikroblar tabiiy kompetensiya deb nomlanuvchi hodisani ko'rsatadi, ya'ni ular shunchaki atrof-muhitdan plazmid DNKni oladi, uni cheklovchi fermentlar yordamida qismlarga bo'lib, genomiga qo'shadi. DNKni qabul qilish uchun odatda jinsiy pilli bo'lgan bu organizmlar, agar DNK drayveri foydalanuvchilari DNK bilan ishlashda ehtiyotkorlikni namoyon qilsalar, DNK haydovchisiga katta tahdid solishi mumkin, chunki bu DNKning bir qismi ularga antibiotiklarga qarshilik yoki qobiliyatini berishi mumkin. odamlarga yuqtirish. Ammo, biz haydovchining DNKida fermentlarni taniy oladigan cheklovlar yo'qligiga ishonch hosil qilib, bu sodir bo'lishining oldini olishimiz mumkin, shuning uchun organizm DNKni o'z genomiga bog'lash uchun kesib tashlay olmaydi.


Men ikkita sababga ko'ra yo'q deyman.

Birinchisi, men o'z -o'zidan yuqumli bo'lgan DNK sekanslarini bilmayman. Ulardan biror narsa qilish uchun sizga uyali aloqa uskunalari kerak bo'ladi. Agar adashmasam, hatto prokariotlarning ko'pchiligi DNKning tasodifiy bo'laklariga o'z tizimlariga qo'shilishidan har xil himoyaga ega. Aks holda, ular hech qachon barqaror yadrolarga ega bo'lmaydi. Viruslar va bakteriyalar va boshqalar himoya tizimlarini aylanib o'tish uchun strategiyadan foydalanishlari kerak.

Ikkinchi sabab, birinchisida noto'g'ri bo'lsam ham, bu tizim imkon qadar tashqi ta'sirlardan xoli bo'lishi uchun ishlab chiqilishi kerak. Tashqi ta'sirni minimallashtirishga mo'ljallangan tizim, hech bo'lmaganda, tashqi ta'sirni ham kamaytiradi.

Agar u qandaydir tarzda ommaviy avtomatlashtirilmasa, bu IT xodimlari tomonidan boshqarilmaydi. Yana yakuniy shakl haqida hech qanday ma'lumot yo'q, aytish qiyin.


Raqamli saqlash vositasi sifatida DNKdan foydalanganda xavfsizlik nuqtai nazaridan (yoki bo'lishi kerak) standart amaliyot sifatida algoritmik ravishda qochishi mumkin bo'lgan ketma-ketliklar bormi, deb o'ylayman.

Menimcha, ketma -ketliklarning o'zi bu erda tashvish tug'dirmaydi, ularni ma'lumotlarni saqlash uchun bakteriyalarga qo'shish protsedurasi kabi, men odamlar uchun to'g'ridan -to'g'ri xavf tug'dirmaydi.

Shipman-Church qog'ozida video kadrlar ma'lumotlari 27 ta baza uzunlikdagi bo'laklarga kodlangan bo'lib, ular ketma-ketlikni o'zgartirishga yordam berish uchun qisqa PAM ajratgichlari va shtrix-kodlar bilan to'xtatiladi (ma'lumotlarni vaqt bo'yicha o'qish uchun).

Kattaroq 35 -asosli oligonukleotidlar xujayralarni zarba berib, hujayralarni zarba berib, bakteriyalarga mavjud Cas1/Cas2 tizimining genomiga qo'shilishi uchun hujayra membranasini ochadi.

Oligosni etkazib berish uchun elektroporatsiyadan foydalanish mumkin in vitro, Odam hujayralari madaniyatiga, lekin odatda odamlarni yashash uchun emas. Laboratoriya xavfsizligi va ifloslanish protokollari reagentlar ta'sirini oldini olish va elektr toki urishi xavfini cheklash uchun qo'llaniladi.

Shunday bo'lsa ham, odamlarni hayratda qoldirish etarli bo'lmaydi, chunki xavf tug'dirish uchun ketma -ketliklarning o'zi etarli emas. CRISPR inson genlarini tahrir qilishdagi sa'y -harakatlar in vivo Odatda Cas9 tizimiga e'tibor qaratiladi. Inson hujayralari Cas9 ni ifodalamaydi, shuning uchun bakterial oqsil maqsadli ketma-ketlik bilan birga etkazib beriladi, bu esa ushbu maqolada ishlatilmagan etkazib berish usullaridan foydalanadi (masalan, in'ektsiya yoki lipidga asoslangan etkazib berish).

Hatto Cas9 oqsiliga qarshi immunitetni olish yoki kerakli ta'sirga ega bo'lish uchun ildiz hujayralariga yoki boshqa hujayralarga xos populyatsiyaga yo'naltirish kerak.

27 asosli ketma-ketlik, nazariy jihatdan, sog'liq uchun muhim bo'lgan genlarni nishonga olishi mumkin, masalan, CRISPR-Cas9 platformasi bilan ta'minlangan onkogen yoki o'simtani bostiruvchi genga 27 bazali ketma-ketlikni o'chirish yoki kiritish. Ammo buni boshqarish uchun sizga Shipman-Cherch qog'ozida tasvirlanganidan farqli o'laroq, boshqa protokol kerak bo'ladi, chunki bu saqlash vositasi odamlar uchun xavf tug'dirishi mumkin.


Goldman-Birni qog'ozli qog'oziga borib, ular o'z ma'lumotlarini bakteriyalarda saqlamaydilar, balki DNK oligonukleotidlarini sintez qilib, ularni yog'li bo'laklarda (so'zma-so'z) samarali saqlaydilar. Agar ular ma'lumot olishni xohlasalar, ular yuqori ketma -ketlikdagi miltiqni ketma -ketligini qaytarishadi.

Shunday qilib, mikroenjeksiyasiz, inson hujayralariga qo'shilish xavfi yo'q, shuning uchun ham patogen oqsillarga yoki virus zarralariga transkripsiya qilinish va tarjima qilinishining to'g'ridan -to'g'ri xavfi yo'q.

Ketma -ket ma'lumotlarning o'zida patogenlar bo'lishi mumkin bo'lsa -da, sizning IT -hamkasbingiz biron bir yomon voqea sodir bo'lishi uchun o'z oqsil mashinalari va protokollarini olib kelishi kerak. Sekvensiya - bu transkripsiya/tarjima emas, balki ma'lumotlarni qayta tiklashga ta'sir qilish uchun amalga oshiriladigan narsa va ketma-ketlik asosiy ketma-ketlikda hech qanday kodni faollashtirmaydi.