קובצי GIF הם אבני הבניין הבסיסיות של הקיום הדיגיטלי שלנו. בין אם הם בטקסטים, ציוצים או מאמרים, קובצי GIF הם כעת מרכיב עיקרי של האופן שבו אנו מתקשרים בעולם המודרני.
אבל עכשיו קובצי GIF עושים את דרכם אל גבול חדש: מדענים סוף סוף הבינו כיצד לאחסן ולשלוף אותם מ-DNA חיידקי.
ראה גם:
חוקרים בבית הספר לרפואה של הרווארד השתמשוCRISPR, כלי חדש, מדויק להפליא וזול יחסית לרצף גנים, כדי לקודד את האנימציה של Eadweard Muybridge מהמאה ה-19 של סוס רץ, בעצם ה-GIF הראשון בעולם, בתוך DNA חיידקי. (הערת הכותבים: NyanCat הייתה הבחירה שלנו.)
בעוד שהצבת האנימציה על ה-DNA היא הישג בפני עצמו, באופן מרשים (ואולי יותר חשוב) חוקרים עשו רק כמה שגיאות בזמן רצף הגנום של החיידקים כדי ליצור מחדש את הסוס הרץ. משמעות הדבר היא שה-DNA המתעד יכול ללכוד ולהפעיל מחדש אירועים בסדר שבו התרחשו. עבודתם, שמומנה על ידי המכון הלאומי לבריאות, פורסמה השבוע בכתב העתטֶבַע.
למרות שזה נשמע כמו פריצת דרך לסוג GIF - אחרי הכל, אנחנו לא יכולים לזכור ש-GIF היה בשימוש כזה בעבר - יש כאן השלכות גדולות בהרבה על מדע הרפואה.
"הנקודה היא לא לאחסן סרטונים בחיידקים", אמר מדען המוח של בית הספר לרפואה של הרווארד, סת' שיפמן, בראיון וידאו.
"השתמשנו בסרטון כי הוא דוגמה טובה לפיסת מידע מורכבת שיש בה גם חלקים רבים (כלומר ערכי פיקסלים רבים) וגם רכיב זמן שהיה מאורגן לאורך זמן. לכן, זו הייתה דרך טובה עבורנו כדי לבדוק אם מערכת ההסתגלות של CRISPR שבה אנו משתמשים באמת יכולה להשיג מספיק מידע כדי שנוכל להיכנס ולרצף את החיידקים לאחר שקודדנו אותו ולשחזר את הסרט."
הבחירה של שיפמן וצוותו ב-GIF כמדיה לבדיקת אחסון DNA אינה מפתיעה כשמסתכלים על המטרה ארוכת הטווח שלהם של הקלטה ביולוגית.
מהירות אור ניתנת לריסוק
מדענים יכולים לראות רק כל כך רחוק לתוך הגוף האנושי שלהם ומערכותיו. איש אינו יודע, למשל, כיצד נוירונים, אשר מתחילים ללא התמחות במוחות צעירים, מתפתחים לסוגים שונים של נוירונים.
אבל מה אם תא עם גישה למוח יוכל לצפות ולתעד את ההתפתחות הזו מהיום הראשון ולאחר מכן, כשהמוח מתבגר, להיחלץ ובאמצעות רצף הגנום של CRISPR, להשמיע את כל האבולוציה של נוירון? זו רק התחלה אבל ה-GIF המקודד בחיידקים יכול להיות צעד קטן לקראת הפיכת החלום הזה למציאות.
כדי לבדוק את יכולות ההקלטה מבוססות הזמן של ה-DNA הביולוגי, הצוות של שיפמן הזין לגדילי ה-DNA החיידקיים את ה-GIF של הסוס הדוהר מסגרת-אחר-מסגרת במהלך חמישה ימים.
כפי ששיפמן הסביר את זה בסרטון, הפריימים כולם אוחזרו בסדר הנכון שלהם, מה שאומר שהם יכלו להפעיל את ה-GIF ועדיין לראות את הסוס הדוהר, לא ערבוביה מפורקת של אירועים. המערכת "לוכדת את מידע התזמון של אירועים מולקולריים שונים", אמר.
DNA בדרך כלל מאחסן את השרטוט של אורגניזמים ביולוגיים, אבל מדענים החלו, בשנים האחרונות, לחקור את יכולות אחסון הנתונים שלו, במיוחד את הרעיון שניתן לאחסן כמויות אדירות של נתונים בחלל בגודל מולקולה. בנוסף, כאשר ה-DNA מופרד מאורגניזם חי, או שהאורגניזם הזה מת מסביבו, וה-DNA מתייבש ומוגן מפני האור (כמו במאובנים), ניתן לאחזר את הנתונים הללו אלפי שנים מאוחר יותר.
צוות הרווארד גם רצף תמונה של יד על גבי DNA ביולוגי ואז שלף אותה. קרדיט: בית הספר לרפואה של הרווארד
מחקרים אחרונים, לעומת זאת, התמקדו ב-DNA סינתטי, המאפשר אחסון דומה בחללים זעירים, אך ללא חשש לאריכות חיים של נתונים מחוץ לאורגניזם ובאור.
בשנה שעברה חוקרים אחסנו שלםOK Go קליפ מוזיקלי על DNA סינתטיומוקדם יותר השנה, מדענים מאוניברסיטת קולומביה אחסנו ואחזרומגה-בייט של נתונים על DNA סינתטי. שתי השיטות, אם כי היו גוזלות זמן ויקרות. האינטגרציה של מערכת CRISPR מקיימת את ההבטחה לאחסון ואחזור סבירים ומדויקים ממערכות ביולוגיות.
"התוצאה האחרונה הזו היא די מרגשת בכך שהיא השתמשה בטכניקות עריכת DNA גנומי כדי 'לרשום' נתונים ולאחסן אותם בגנום של התא", אמר לואיס סזה, פרופסור חבר למדעי המחשב והנדסה באוניברסיטת וושינגטון שעבד על OK Go DNA Storage פרוייקט. "זה יכול לאפשר 'חיישנים חיים' מבוססי תאים שמתעדים מידע."
עם זאת, Ceze הוסיף כי העבודה של צוות הרווארד אינה תחרותית עם מערכות אחסון DNA סינתטיות. בעוד Ceze מקווה לבנות אחסון מבוסס DNA שיום אחד יתחרה במיטב כונני המצב המוצק שלנו, העבודה של שיפמן עוסקת בהקלטת פיסות נתונים זעירותבָּזֶה אַחַר זֶהבתוך תא. "לא היית משתמש בו כדי לאחסן סרטים, אבל אני הייתי משתמש ב-DNA סינתטי כדי לאחסן סרטים", אמר סז.
בסופו של דבר, חוקרים רוצים למקם את התאים המהונדסים הללו בתוך אורגניזם חי, שם הם יכולים להקליט אוטומטית אירועים (או שינויים) ולאחר מכן להסיר את התאים החכמים ולפענח את המידע המאוחסן ב-DNA לצורך השמעה מלאה ורציפה. הטכנולוגיה הנוכחית, לעומת זאת, חייבה את הצוות של שיפמן להזין את המידע באופן ידני. אף אחד לא אימן את ה-DNA ואת התאים המארח להקליט בעצמם.
אבל הזמן הזה מגיע ויום אחד, ייתכן שהתאים שלנו תופסים רגעים ויראליים, תרתי משמע, ומשמיעים אותם כקובצי GIF (או יותר).
לאנס אולנוף היה הכתב הראשי והעורך ב-Large של Mashable. לאנס שימש כחבר בכיר בצוות העריכה, תוך התמקדות בהגדרת תוכן דעה פנימי ואצור. הוא גם עזר בפיתוח כישורי סיפור אלטרנטיביים בכל הצוות ויישום של כלי מדיה חברתית במהלך אירועים חיים. לפני שהצטרף ל-Mashable בספטמבר 2011, לאנס אולנוף שימש כעורך ראשי של PCMag.com וסגן נשיא בכיר לתוכן עבור Ziff Davis, Inc. בזמן שהוא שם, הוא הדריך את המותג לקיום דיגיטלי של 100% ופיקח על אסטרטגיית תוכן לכולם מאתרי האינטרנט של זיף דיוויס. הטור הארוך שלו ב-PCMag.com זיכה אותו בפרס ארד מה-ASBPE. Winmag.com, HomePC.com ו-PCMag.com זכו כולם לכבוד בהדרכתו של לאנס. הוא מופיע תכופות בתוכניות חדשות לאומיות, בינלאומיות ומקומיות כולל Fox News, The Today Show, Good Morning America, Kelly and Michael, CNBC, CNN וה-BBC. הוא גם הציע פרשנות ברדיו הציבורי הלאומי והתראיין לעיתונים ותחנות רדיו ברחבי הארץ. לאנס היה דובר אורח מוזמן במספר רב של כנסים טכנולוגיים, כולל SXSW, Think Mobile, CEA Line Shows, Digital Life, RoboBusiness, RoboNexus, Business Foresight ו-Digital Media Wire's Games and Mobile Forum.
ניוזלטרים אלה עשויים להכיל פרסומות, עסקאות או קישורי שותפים. בלחיצה על הירשם, אתה מאשר שאתה בן 16+ ומסכים לנותנאי שימושומדיניות פרטיות.
