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Cientistas gravam dados binários em molécula de DNA

quarta-feira, maio 23, 2012 0 Comentários


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Imagine a possibilidade de usar o DNA de uma célula viva, para armazenar dados. Isso não apenas seria uma incrível ferramenta para os pesquisadores estudarem a divisão celular, câncer, evolução, envelhecimento, e muitos outros campos da biologia, mas também poderia levar a uma maneira de armazenar informações sem consumo de energia. Surpreendente, um laboratório do Departamento de Bioengenharia de Stanford publicou essa semana que foi capaz de gravar um único “bit” de dado dessa maneira.

Os pesquisadores conseguiram escrever, ler e voltar a escrever dados binários em moléculas de DNA. Eles chamam sua memória genética de RAD (recombinase addressable data), algo como dado endereçável por recombinase.

Esse DNA-RW (Read and Write) foi criado usando enzimas de bactérias para alterar sequências específicas da molécula de DNA. Essas sequências podem ter suas posições alternadas à vontade, o que transforma a molécula no equivalente genético de um dígito binário - um bit genético.

"Essencialmente, se a seção do DNA aponta em uma direção, ela representa um 0. Se aponta na outra direção, representa um 1," resume Pakpoom Subsoontorn, um dos autores do estudo.

Uma das possibilidades teóricas seria contar a frequência da divisão celular, disparando a morte celular programada caso a célula se torne cancerosa.

                     Sob luz ultravioleta, placas de Petri contendo células, brilham vermelho ou verde, dependendo da orientação da sequência específica do código genético do DNA celular. A sequência pode ser alterada através da técnica RAD. (Norbert von der Groeben)


Bit genético

Enquanto a célula continuar viva, o dado registrado permanecerá gravado, o que torna o dígito genético comparável às memórias não-voláteis da eletrônica.

Mas aqui surge a grande diferença entre o armazenamento eletrônico de dados e o armazenamento biológico: o dado gravado permanece ao longo das gerações.

Os cientistas observaram os organismos unicelulares - nos quais eles gravaram o dado - dividindo-se até 100 vezes, sem que o dado fosse perdido.

Em um dos experimentos, eles regravaram o dado, invertendo o bit genético de 1 para 0, na geração número 90 - e o novo dado passou para as novas gerações. Em um mesmo organismo, o processo pode ser repetido 16 vezes.

Referências

DNA-RW: Dados binários são gravados em molécula de DNA <link>
Totally rad: Scientists create rewritable digital data storage in DNA <link>

ARTIGO ORIGINAL (FREE)
Jerome Bonnet, Pakpoom Subsoontorn, and Drew Endy
Rewritable digital data storage in live cells via engineered control of recombination directionality
PNAS 2012 : 1202344109v1-6.

Brunno Câmara Biomédico

Biomédico, CRBM-GO 5596. Especialista em Hematologia e Hemoterapia pelo programa de Residência Multiprofissional do Hospital das Clínicas - UFG (HC-UFG). Criador e administrador do blog Biomedicina Padrão. Criador e integrante do podcast Biomedcast (biomedcast.com).