كان Eadweard Muybridge رائدًا في كل من السينما المبكرة والمراقبة العلمية. اشتهر استخدام مقطعه الأيقوني للحصان الراكض لتسوية رهان على ما إذا كان الحيوان قد رفع الحوافر الأربعة من الأرض أثناء الحركة.
بعد أكثر من 130 عامًا من هذا الاختراق ، أصبح مويبريدج في قلب آخر حيث نجح العلماء في ترميز هذا الفيلم الأيقوني في الحمض النووي للخلايا الحية. والنتيجة هي ما يسمى GIF العضوي ، وهي الخطوة الأولى فيما يشير إليه الباحثون على أنه مسجل جزيئي ، قادر على الوجود ، ومراقبة والتقاط المعلومات داخل الخلايا الحية.
كيفية إنشاء حساب instagram ثاني
انظر ذات الصلة المعكرونة المتغيرة الشكل تفكك نفسها على طبقك يبدأ الدماغ في أكل نفسه عندما لا يستطيع النوم وجدت الدراسات المقلقة أن أداة تعديل الجينات المثير للجدل كريسبر قد تؤدي إلى الإصابة بالسرطان
أوضح عالم الأعصاب سيث شيبمان ، عالم الوراثة في كلية الطب بجامعة هارفارد ، أننا نريد تحويل الخلايا إلى مؤرخين. نتصور نظام ذاكرة بيولوجيًا أصغر بكثير وأكثر تنوعًا من تقنيات اليوم ، والذي سيتتبع العديد من الأحداث بشكل غير تدخلي بمرور الوقت.
باستخدام تقنية تحرير الجينات CRISPR ، شرع العلماء الممولون من المعاهد الوطنية للصحة (NIH) في إثبات أن أي معلومات تسلسلية عشوائية - وليس فقط المعلومات الجينية - يمكن ترميزها في الجينوم. لقد فعلوا ذلك في البداية بصورة واحدة ، ليد بشرية ، وبمساعدة الدفاعات المناعية للبكتيريا.
(في الأعلى: إلى اليسار صورة ليد بشرية ، تم تشفيرها إلى نيوكليوتيدات والتُقِطَت بواسطة نظام التكيف CRISPR-Cas في البكتيريا الحية. وإلى اليمين توجد الصورة بعد عدة أجيال من النمو البكتيري ، والتي تم استعادتها عن طريق تسلسل الجينوم البكتيري . الائتمان: سيث شيبمان)
عندما يهاجم فيروس بكتيريا ، تنتج خلاياه إنزيمات لقطع ومعالجة الشفرة الجينية للفيروس. يفعل هذا لتذكر الغازي ، حيث يأخذ جزءًا من الشفرة الجينية للفيروس ويضيفه إلى الجينوم الخاص به ، مثل وضع الرؤوس على الحراب. مع مرور الوقت ، ينمو جينوم البكتيريا ، ويتم إضافة المزيد من الشفرات الجينية من الفيروسات ، ويتم تكديس المزيد من الرؤوس على رمح.
اخترق شيبمان وزملاؤه هذه العملية باستخدام نظام كريسبر. CRISPR-Cas9 هو البروتين الموجود في الجهاز المناعي للبكتيريا الذي يقطع الشفرة الجينية للفيروس ، في حين أن Cas1 و Cas2 هما البروتينان اللذان يدخلان الحمض النووي الفيروسي في الجينوم. بشكل حاسم ، تضيف هذه البروتينات الحمض النووي بالترتيب الذي تمت مواجهته ، مما يعني أنه يمكن للعلماء تغذية خيوط الحمض النووي الاصطناعية للإشريكية القولونية ، المصممة خصيصًا بمعلومات متسلسلة - والتي يمكن بعد ذلك فك تشفيرها وتحويلها إلى صورة أو سلسلة من الإطارات في الرسوم المتحركة. لمزيد من المعلومات ، اقرأ الشرح الكامل على CRISPR.
لن يتم تشغيل vizio tv
انظر ذات الصلة المعكرونة المتغيرة الشكل تفكك نفسها على طبقك يبدأ الدماغ في أكل نفسه عندما لا يستطيع النوم وجدت الدراسات المقلقة أن أداة تعديل الجينات المثير للجدل كريسبر قد تؤدي إلى الإصابة بالسرطان
في حين أن ترميز فيلم قصير في DNA أمر مثير للإعجاب ، فإن العلماء لا يخططون لإنشاء نوع من تطبيقات Netflix على المستوى الخلوي. يهدف مقطع Muybridge لإظهار المجال لنظام CRISPR لتحويل الخلايا الحية إلى أجهزة تسجيل ، وسحب المعلومات من محيطها والاحتفاظ بسجل تسلسلي داخل الجينوم الخاص بها. يمكن استخدام هذا في كل شيء من نمذجة الأمراض إلى مراقبة مستوى الملوثات في التربة.
أحد التطبيقات المثيرة بشكل خاص هو علم الأعصاب. تدرب شيبمان كطبيب أعصاب ويعتقد أن التكنولوجيا يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في كيفية فك الباحثين ألغاز الدماغ - من خلال تسجيل نشاط الدماغ وتطوره من داخل الدماغ. في حين أن تقنيات Muybridge السينمائية سمحت للبشر برؤية ما هو غير محسوس للعين البشرية ، كذلك يمكن أن تعطينا المسجلات الجزيئية لمحة عما كان مخفيًا حتى الآن.
كيفية تحويل الخلايا إلى أسفل في Excel
قال شيبمان: نريد استخدام الخلايا العصبية لتسجيل التاريخ الجزيئي للدماغ من خلال التطور. سيسمح لنا هذا المسجل الجزيئي بجمع البيانات في نهاية المطاف من كل خلية في الدماغ في وقت واحد ، دون الحاجة إلى الوصول ، أو مراقبة الخلايا مباشرة ، أو تعطيل النظام لاستخراج المواد الجينية أو البروتينات.
في حين أن Muybridge GIF هي المرة الأولى التي يتم فيها ترميز فيلم في الحمض النووي للخلايا الحية ، فقد تعامل علماء آخرون بالفعل مع الدوائر الجينية مثل ملفات ZIP العضوية. في مارس ، نشر زوجان من الباحثين في مركز الجينوم في نيويورك تقريرًا في علم مجلة تفصل طرق تخزين الملفات المضغوطة في جزيئات الحمض النووي.
بمساعدة خوارزمية لترجمة الملفات إلى رمز ثنائي يمكن تعيينه على قواعد نوكليوتيدات الحمض النووي ، تمكن الباحثون من ترميز إجمالي ستة ملفات: ورقة أكاديمية عام 1948 ، لوحة بايونير ، ونظام تشغيل ، و الفيروس ، فيلم 1895وصول قطار في محطة La Ciotat... وبطاقة هدايا أمازون بقيمة 50 دولارًا.
