Re: [情報] 哈佛大學把gif存在細菌DNA中

[shoray (no)]

※ 引述《shoray (no)》之銘言：
: 有人知道他說的那個CRISPR技術是殺毀嗎@@?
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: 人類創造資料的速度已經到了前所未有的快速，據統計光是過去兩年人類創造的
: 資料量就超過先前的歷史總和了，科學家們也正在尋找用來儲存大量資料的新發
: 法，近年來一直被提起的DNA儲存法就有著資料可以保存數千年之久以及儲存量
: 超大的優勢。
: 哈佛大學的團隊使用近年來受到生醫界矚目的技術 CRISPR，將一個轉譯成 DNA元件的 GIF 檔，存進大腸桿菌的基因中。之後研究人員再將影片從 DNA 中取出，
: 經過重新轉換成位元組的形式後，結果只有 10% 的失真。
: 哈佛大學的團隊將 Eadweard Muybridge 的作品「Sallie Gardner at a Gallop
: 」放入大腸桿菌的DNA中，此連續播放的照片被視為電影始祖之一。
: 把資料存到核爆都不會死的細菌裡就沒錯啦
: 這次的研究成果已經發佈在科學期刊《自然》(Nature)上了，不像以前的 DNA
: 儲存實驗都是使用實驗室合成的 DNA，此次實驗使用了生物 DNA，他們會不斷地
: 移動，也增加了儲存資料的困難度。
: 哥倫比亞大學的電腦科學家暨生物學家 Yaniv Erlich 則表示，細菌的生命力非
: 常強，有些細菌甚至在經歷核爆、輻射或超高溫時也能生存，因此使用活生物的
:  DNA 其實是一種更佳保護資料的方式。
: 除此之外科學家還提到想將細菌打造成一個微型錄影機，可以記錄著生物體內發
: 生的事，或是細菌周遭發生的事。
: 「你可以將這些細菌錄影機放在身體中，搜集資訊，再將資訊轉譯回位元組後，
: 你就可以知道身體裡面發生什麼事了。」哈佛的科學家 Seth Shipman 說道。

CRISPR/Cas系統，為目前發現存在於大多數細菌與所有的古菌中的一種後天免疫系統，
以消滅外來的質體或者噬菌體，並在自身基因組中留下外來基因片段作為「記憶」。全
名為常間回文重複序列叢集/常間回文重複序列叢集關聯蛋白系統（clustered regularly
 interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins）。
目前已發現三種不同類型的CRISPR/Cas系統，存在於大約40%和90%已測序的細菌和古菌中
。其中第二型的組成較為簡單，以Cas9蛋白以及嚮導RNA（gRNA）為核心的組成。
Cas9是第一個發現的核酸?，其次是Cpf1，其在新澤西弗朗西斯菌的CRISPR/Cpf1系統中
被發現。其他這樣的系統被認為存在。
由於其對DNA干擾（DNAi）的特性（參見RNAi），目前被積極地應用於遺傳工程中，作為
基因體剪輯工具，與鋅指核酸?（ZFN）及類轉錄活化因子核酸?（TALEN）同樣利用非同
源性末端接合（NHEJ）的機制，於基因體中產生脫氧核醣核酸的雙股斷裂以利剪輯。二型
CRISPR/Cas並經由遺傳工程的改造應用於哺乳類細胞及斑馬魚的基因體剪輯。其設計簡單
以及操作容易的特性為最大的優點。未來將可應用在各種不同的模式生物當中。

lustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) are
segments of prokaryotic DNA containing short, repetitive base sequences.
These play a key role in a bacterial defence system,and form the basis
of a genome editing technology known as CRISPR/Cas9 that allows
permanent modification of genes within organisms.In a palindromic
repeat, the sequence of nucleotides is the same in both directions.
Each repetition is followed by short segments of spacer DNA from
previous exposures to foreign DNA (e.g., a virus or plasmid).
Small clusters of cas (CRISPR-associated system) genes are located next
to CRISPR sequences.
The CRISPR/Cas system is a prokaryotic immune system that confers
resistance to foreign genetic elements such as those present within
plasmids and phages that provides a form of acquired immunity.
RNA harboring the spacer sequence helps Cas proteins recognize and cut
exogenous DNA. Other RNA-guided Cas proteins cut foreign RNA.
CRISPRs are found in approximately 40% of sequenced bacterial genomes
and 90% of sequenced archaea.

A simple version of the CRISPR/Cas system, CRISPR/Cas9, has been
modified to edit genomes. By delivering the Cas9 nuclease complexed with
a synthetic guide RNA (gRNA) into a cell, the cell's genome can be cut
at a desired location, allowing existing genes to be removed and/or new
ones added.The Cas9-gRNA complex corresponds with the CAS III crRNA
complex in the above diagram.
CRISPR/Cas genome editing techniques have many potential applications,
including medicine and crop seed enhancement. The use of CRISPR/Ca9-gRNA
complex for genome editing was the AAAS's choice for breakthrough of the
year in 2015. Bioethical concerns have been raised about the prospect of
using CRISPR for germline editing.


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看了中文後看不太懂又跑去找英文= =

不知道我這樣理解有沒有錯，
這東西的意思是一種類似DNA限制?的東西，會把病毒的DNA切開達成免疫的效果，
然後同時也會把一部分病毒DNA收進plasmid裡面，達成記憶免疫反應的目的，下次
遇到類似的東西就能快速反應？

如果是這樣的話，那和以前學過的用DNA限制?和合成把一段特定DNA送進去細菌的
方式有什麼不一樣嗎？差別是CRISPR是自發的，然後本身就具有儲存的功能，所以
儲存的效果比較好？

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推 ktirene     : 原文提到的『記憶或儲存功能』在我們應用這個系統
→ ktirene     : 的時候就被用來作為置入insert DNA的關鍵
推 ktirene     : 差別在於，要用DNA限制酶接上insert時，都是放在質
→ ktirene     : 體，送入細菌中讓他『自行』置換
→ ktirene     : 如果用這個系統，同樣是放在質體，送入細菌中，我
→ ktirene     : 們就可以induce置換
→ ktirene     : 成功機率差很多，如果用在真核細菌中，更可以感受出
→ ktirene     : 差異
推 ktirene     : 第一句推文解釋清楚一點好了，因為他會記憶或儲存DN
→ ktirene     : A片段，所以我們就可以把要放進去的DNA接在切位後，
→ ktirene     : 讓它被作為要儲存記憶的片段，而被細菌主動保留在ch
→ ktirene     : romosome上
→ ktirene     : *真核細胞  == 真核細菌是三小