Ученые разработали генноинженерные конструкции, предназначенные для хранения информации у синтетических организмов. Они способны записывать, хранить и перезаписывать информацию. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ее краткое содержание приводит сайт NatureNews.
В основе разработанной конструкции находится регуляторный элемент (промотор), который может активировать соседние гены-маркеры, кодирующие флюоресцентные белки. Какой именно из флюоресцентных белков - красный или зеленый - будет активирован, зависит от ориентации промотора. Именно эта ориентация является носителем информации: при одной ориентации (состояние "0") может активироваться только зеленый флюоресцентный белок, при другой (состояние "1") - только красный.
Запись и перезапись информации в модули памяти осуществляется с помощью изменения ориентации промотора. Специальные ферменты по определенному сигналу вырезают промотор из ДНК и меняют его ориентацию - переводя из состояния "0" в "1" или наоборот. Ученые позаимствовали эти ферменты у бактериальных вирусов - бактериофагов, некоторые из которых в ходе жизненного цикла встраивают свою ДНК в ДНК хозяев.
Сигналы, которые активируют ферменты смены ориентация промотора могут быть любыми, - это зависит от того, какую информацию генным инженерам требуется записать в модуль. Разработчики предлагают, например, записывать число делений клетки в организме.
Ученые показали, полученная память способна сохраняться на протяжении не менее сотни делений и не требует от синтетического организма излишних затрат на поддержание.
Разработанные модули могут пригодиться генным инженерам при создании микроорганизмов, синтезирующих искусственное топливо, создающих лекарства или борющихся с раковыми опухолями. Во всех этих приложениях контроль жизнедеятельности, основанный на зафиксированной индивидуальной истории, может оказаться полезным.
Модули памяти - одни из многих элементов, разработка которых требуется для создания полноценных синтетических организмов. Недавно ученым удалось сконструировать набор молекулярных реле, предназначенных для плавной регуляции работы генов.