Bilim insanlarından çığır açacak adım: DNA’da görüntü depolayan ‘biyolojik kamera’
Bilim insanları, DNA’da görüntü yakalayan ve depolayan bir canlı dijital kamera geliştirdi. Geliştirilen bu kamera, dijital bilgiyi biyolojik maddeye kodlamayı amaçlıyor. Bu durum, bilgi işlem ve nanoteknoloji alanlarında önümüzdeki yıllarda geliştirilecek pek çok uygulamaya dair potansiyel taşıyan bir adım oldu.
Singapur Ulusal Üniversitesi’nde sentetik biyolog olan Cheng Kai Lim öncülüğündeki bilim insanları, DNA’nın sadece görüntülemek ve depolamak amacıyla kullanılamayacağını, bunun dışında bu görüntülerin daha sonra sıralama teknikleriyle birlikte buradan alınabileceğini ortaya çıkardılar.
Araştırmacılar, geçen hafta Nature Communications isimli dergideki makaleye göre; DNA örneklerinden özel iki boyutlu ışık geçirerek ‘BacCam’ ismini verdikleri “dijital kamera benzeri bir biyolojik kamera” yarattılar.
Lim ve araşitırmacılar, “Biyolojik ve dijital arayüzler arasında gittikçe artmakta olan entegrasyon, biyolojik materyallerin, dijital verileri saklamak amacıyla kullanılmasına yönelik ilginin artmasına sebep oldu ve işin en umut vaat eden yanı, ‘de novo DNA sentezi’ sonucunda yaratılan tanımlanmış DNA dizileri içinde verilerin saklanmasını da içermesiydi” diyor.
Araştırma ekibi, “Burada, bu araştırmada, maruz kalınan ışığı DNA’ya kaydetmek için ‘optogenetik devreler’ aracılığıyla uzamsal konumları barkodla kaydederek ve depolanan görüntüleri yüksek verimli yeni nesil dizileme tekniğiyle alarak, 2 boyutlu ışık kalıplarını DNA’ya kaydetme yöntemini detaylandırıyoruz” diyor: “Nitekim, bu araştırma, biyolojik sistemleri dijital aletlerle bütünleştirmenin önünü açan bir ‘canlı dijital kamera’ üretiyor.”
Bilim insanları, onlarca yıldan beridir DNA’nın hesaplama potansiyeli hakkında araştırmalar yürütüyorlar ve DNA depolama uygulamaları sektörünün gelecek yıllarda genişlemesi bekleniyor.
Bu aşamada, bu doğrultuda sarf edilen çabaların büyük kısmı DNA’nın ‘yapay ortamdaki’ sentezini içeriyor; bu, bilim insanlarının bilgi depolamak maksadıyla yönlendirilebilecek yapay genetik materyal dizileri yarattıkları anlamına geliyor.
Ekip, “Bu süreci hızlandırma hususunda büyük ilerlemeler yaşansa bile ... DNA sentezi, DNA’nın bir veri saklama ortamı olarak kabul görmesinde bir darboğaz olmayı sürdürüyor” diyor: “Bundan ötürü, şu anki haliyle DNA sentezinin yerine kullanılabilecek ya da üstesinden gelebilecek bilgileri DNA’ya kodlamanın yollarını geliştirme meselesine dair büyük ilgi söz konusu.”
Bu doğrultuda çalışan Lim ve meslektaşları, DNA’sında ışığın varlığını ya da yokluğunu kaydedebilen ve ‘optogenetik’ adı verilen ‘devreler’ barındıran Escherichia coli bakteri türünden alınan canlı hücreler üzerinde araştırmalar yürüterek, DNA sentezleme işlemine duyulan ihtiyacı ortadan kaldıran yeni bir teknik geliştirdiler.
