Tramite la tecnica CRISPR il DNA si trasforma in un “registratore molecolare”
Lo straordinario risultato è stato raggiunto dai biologi dell’Università di Harvard, che sono riusciti a memorizzare un video nel DNA di un batterio vivente di Escherichia coli tramite la tecnica ”taglia e incolla” del Dna denominata CRISPR. Il video registrato all’interno del DNA, come se fosse un vero e proprio hard disk, è quello del famoso cavallo al galoppo fotografato da Muybridge nell’Ottocento. Nel 2016 un team di ricerca presso il Wyss Institute at Harvard University aveva costruito il primo ”registratore molecolare” basato sul sistema CRISPR, un sistema che consente alle cellule di acquisire informazioni fornite in maniera cronologica, codificate dal DNA, che generano una memoria nel genoma di un batterio. I dati vengono registrati come una serie di sequenze nel CRISPR e possono essere usati per ricostruire una sequenza temporale degli eventi.
L’attuale studio ha dimostrato che è il sistema CRISPR è capace di codificare in cellule vive informazioni complesse come la digitalizzazione dell’immagine di una mano umana e una sequenza di una delle prime immagini cinematografiche mai fatte, come quella di Eadweard Muybridge di un cavallo al galoppo.
Come si “carica” un video nel DNA
Seth Shipman, della Harvard Medical School, commenta così il risultato ottenuto: “Abbiamo progettato strategie che essenzialmente traducono le informazioni digitali contenute in ogni pixel di un’immagine o di un fotogramma così come il numero di fotogrammi in un codice del DNA che, con sequenze aggiuntive, è incorporato nei distanziatori. Ogni sequenza diventa così una collezione di distanziatori. Abbiamo poi fornito le raccolte per fotogrammi consecutivi in modo cronologico a una popolazione di batteri che, utilizzando l’attività Cas1/Cas2, li ha aggiunti alle sequenze CRISPR nei loro genomi”.
”Dopo aver recuperato tutte le sequenze dalla popolazione batterica mediante il sequenziamento del DNA – spiega – siamo riusciti a ricostruire tutti i fotogrammi del film del cavallo al galoppo e dell’ordine in cui sono apparse”.
Nel futuro lavoro il team di ricerca si concentrerà sulla creazione di dispositivi di ”registrazione molecolare” in altri tipi di cellule e sull’ingegneria del sistema per memorizzare le informazioni biologiche.
