Des scientifiques ont utilisé CRISPR pour insérer un GIF dans l'ADN d'un organisme vivant

Les chercheurs de Harvard ont utilisé le système d'édition de gènes CRISPR pour insérer ce GIF d'un cheval et d'un cavalier au galop dans l'ADN de bactéries vivantes.

La promesse d'utiliser l'ADN comme stockage signifie que vous pourriez éventuellement enregistrer toutes les photos que vous avez prises, l'intégralité de votre bibliothèque iTunes et les 839 épisodes de Docteur Who dans une minuscule molécule invisible à l'œil nu, avec beaucoup d'espace à revendre.

Mais que diriez-vous si vous pouviez garder toutes ces informations numériques sur vous à tout moment, même intégrées dans votre peau ? Le généticien de l'Université de Harvard, George Church, et son équipe pensent que cela pourrait être possible un jour.

Ils ont utilisé le système d'édition de gènes CRISPR pour insérer une courte image animée, ou GIF, dans les génomes de la vie Escherichia coli bactéries. Les chercheurs ont converti les pixels individuels de chaque image en nucléotides, les éléments constitutifs de l'ADN.

Ils ont livré le GIF aux bactéries vivantes sous la forme de cinq cadres : des images d'un cheval et d'un cavalier au galop, prises par le photographe anglais Eadweard Muybridge, qui a réalisé les premières photographies en stop-motion dans les années 1870. Les chercheurs ont ensuite pu récupérer les données en séquençant l'ADN bactérien. Ils ont reconstruit le film avec une précision de 90 % en lisant le code nucléotidique du pixel.

La méthode, détaillé aujourd'hui dans La nature , est spécifique aux bactéries, mais Yaniv Erlich, informaticien et biologiste à l'Université de Columbia qui n'a pas participé à l'étude, affirme qu'il représente un moyen évolutif d'héberger des informations dans des cellules vivantes qui pourraient éventuellement être utilisées dans des cellules humaines.

Le monde moderne génère de plus en plus de quantités massives de données numériques, et les scientifiques considèrent l'ADN comme un moyen compact et durable de stocker ces informations. Après tout, l'ADN d'il y a des milliers, voire des centaines de milliers d'années, peut encore être extrait et séquencé en laboratoire.

CRISPR a également été utilisé pour coder cette image d'une main dans un génome bactérien.

Jusqu'à présent, une grande partie de la recherche sur l'utilisation de l'ADN pour le stockage a impliqué de l'ADN synthétique fabriqué par des scientifiques. Et ce GIF, d'une taille de seulement 36 pixels sur 26, représente une quantité d'informations relativement faible par rapport à ce que les scientifiques ont jusqu'à présent pu coder dans l'ADN synthétique. Cependant, il est plus difficile de télécharger des informations dans des cellules vivantes que dans l'ADN synthétisé, car les cellules vivantes bougent, changent, se divisent et meurent constamment.

Erlich dit que l'un des avantages d'héberger des données dans des cellules vivantes comme les bactéries est une meilleure protection. Par exemple, certaines bactéries se développent encore après des explosions nucléaires, une exposition aux radiations ou des températures extrêmement élevées.

Au-delà du simple stockage de données, Seth Shipman, un scientifique travaillant dans le laboratoire de Church à Harvard qui a dirigé l'étude, dit qu'il veut utiliser la technique pour fabriquer des capteurs vivants capables d'enregistrer ce qui se passe à l'intérieur d'une cellule ou dans son environnement.

Ce que nous voulons vraiment créer, ce sont des cellules qui codent des informations biologiques ou environnementales sur ce qui se passe en elles et autour d'elles, dit Shipman.

Bien que cette technique ne soit pas utilisée de sitôt pour charger de grandes quantités de données dans votre corps, elle pourrait s'avérer être un outil de recherche précieux. Une utilisation possible serait d'enregistrer les événements moléculaires qui déterminent l'évolution des types de cellules, comme la formation de neurones au cours du développement du cerveau.

Shipman dit que vous pouvez déposer ces disques durs bactériens dans le corps ou n'importe où dans le monde, enregistrer quelque chose qui pourrait vous intéresser, collecter les bactéries et séquencer l'ADN pour voir quelles informations ont été recueillies en cours de route.

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