3

ԴՆԹ-ում տվյալներ պահելու նոր համակարգը փորձարկել են նաև բակտերիաներում

Չինաստանի հետազոտողները մշակել են DNA-SaM համակարգը, որը թվային ֆայլերը ԴՆԹ-ի հաջորդականությունների է վերածում և փոխարինում կենսաքիմիական գործընթացներին խանգարող հատվածները՝ պահպանելով տեղեկությունը։ Լաբորատոր փորձերում նրանք վերականգնել են ԴՆԹ-ում պահված տվյալները, իսկ բակտերիաներում ստուգել՝ արդյոք տեղեկությունը պահպանվում է բազմացման ընթացքում։

Escherichia coli բակտերիան՝ սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակով, 2005 թվականի արխիվային պատկեր
E. coli բակտերիայի 2005 թ. արխիվային էլեկտրոնային միկրոլուսանկար․ նոր փորձի պատկերը չէ / © Janice Haney Carr, CDC/PHIL

Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի Շենչժենի առաջատար տեխնոլոգիաների ինստիտուտի և գործընկեր հաստատությունների գիտնականներն իրենց արդյունքները հոկտեմբերի 19-ին ներկայացրել են Nature Communications ամսագրում։ Նոր մոտեցումը միավորում է արագ կոդավորումը, սխալների ուղղումն ու տվյալների՝ փոքր միավորներով կազմակերպումը։

ԴՆԹ-ն որպես կրիչ օգտագործելու համար համակարգչային զրոներն ու մեկերը վերածում են մոլեկուլի չորս բաղադրիչների՝ A, T, C և G տառերով նշվող նուկլեոտիդների հաջորդականությունների։ DNA-SaM-ը ֆայլը բաժանում է փոքր մասերի և դրանց հասցեներն ու հերթականությունը գրանցում երկու մակարդակի ցուցիչներով, որպեսզի ընթերցելիս հնարավոր լինի վերականգնել սկզբնական կառուցվածքը։

Համակարգը նաև գտնում և փոխարինում է կրկնվող կամ գենային ակտիվությունը կարգավորող որոշ հաջորդականություններ։ Դրանք կարող են խանգարել ԴՆԹ-ի սինթեզին, պատճենմանը կամ բջիջներում դրա կայունությանը։ Փոխարինումն իրականացվում է այնպես, որ կոդավորված տեղեկությունը չփոխվի։

Համակարգչային համեմատությունում մոտ 5,5 ՄԲ ծավալով ֆայլի կոդավորումը DNA-SaM-ով տևել է 10,88 վայրկյան, իսկ Yin-Yang մեթոդով՝ 865,69 վայրկյան։ Սա կոդավորման հաշվարկի արագությունն է, ոչ թե ֆայլը մոլեկուլային կրիչի վրա գրելու ամբողջ ժամանակը. ԴՆԹ-ի պատրաստումն ու հետագա ընթերցումը առանձին գործընթացներ են։

Լաբորատոր փորձերում հեղինակները ընդհանուր առմամբ ստուգել են 4,33 ՄԲ տվյալների պահպանումը։ Առանձին փորձաշարում տեղեկություն կրող ԴՆԹ-ն տեղադրել են Escherichia coli բակտերիաների պլազմիդների՝ փոքր օղակաձև ԴՆԹ մոլեկուլների մեջ։ Ընտրված երեք բակտերիալ գծերում ստուգված հաջորդականությունները պահպանվել են 100 սերունդ անց, և դրանցից տեղեկությունը վերականգնվել է առանց սխալների։

Վերականգնման հաջողությունը կախված էր փորձի պայմաններից։ Փորձանոթային փորձերում յուրաքանչյուր ԴՆԹ շղթայի առնվազն 100 հազար պատճենի առկայությամբ սխալների ուղղումից հետո հաջողվել է ամբողջությամբ վերականգնել ստուգված ֆայլերը։ Ավելի ցածր քանակների դեպքում տվյալների մի մասը կորել է։ Հետևաբար արդյունքը չի նշանակում, որ համակարգը ցանկացած պայմաններում ապահովում է անսխալ ընթերցում։

Հեղինակների նկարագրած հսկայական ընդհանուր տարողությունը կոդավորման կառուցվածքից բխող տեսական հնարավորություն է. այդ ծավալի տվյալներ ԴՆԹ-ում չեն գրանցվել։ Լայն կիրառման համար դեռ պետք է նվազեցնել ԴՆԹ-ի սինթեզի արժեքը, իսկ կենդանի բջիջներում պահպանման դեպքում՝ վերահսկել նաև սինթետիկ ԴՆԹ-ի հնարավոր տարածման կենսաանվտանգության ռիսկերը։

Տեքստում վրիպա՞կ եք գտել։ Նշեք հատվածը և սեղմեք Ctrl (Cmd) + Enter։
Հետևեք մեզ Telegram-ում, Facebook-ում և Google News-ում

Հանրաճանաչ

Նոյեմբերի 9, 13:05
Հ. Թումանյան

Չիկագոյի համալսարանի Hyde Park Labs կենտրոնում սկսել է աշխատել IBM-ի՝ Իլինոյս նահանգում տեղակայված առաջին քվանտային համակարգիչը։ Այն նախատեսված է քվանտային ալգորիթմներ մշակելու և իրական սարքի վրա փորձարկելու համար։

Նոյեմբերի 9, 14:04
Հ. Թումանյան

Մեծ յոթնյակի երկրների արտգործնախարարները նոյեմբերի 9-ին և 10-ին հանդիպում են Փարիզում։ Օրակարգում են Ուկրաինային տրամադրվող օգնությունը, Մերձավոր Արևելքի իրավիճակը և էներգամատակարարման անվտանգությունը։

Նոյեմբերի 8, 13:08
Հ. Թումանյան

Ավստրալիացի հետազոտողները նեյրացանցերի ուսուցման արդյունքների տարբերությունը կապել են մեկնարկային պայմանների ֆրակտալ կառուցվածքի հետ։ Նրանց փորձերում նույնիսկ գրեթե նույն կարգավորումներով ուսուցանված ցանցերը կարող էին տարբեր պատասխաններ տալ։

Նոյեմբերի 4, 08:05
Հ. Թումանյան

CERN-ի LHCb փորձարարական խումբը ստացել է B⁰ մեզոնի՝ մյուոնի և հակամյուոնի տրոհման վկայություն։ Ըստ Ստանդարտ մոդելի՝ այս պրոցեսը տեղի է ունենում նման մեզոնների մոտավորապես յուրաքանչյուր տասը միլիարդ տրոհումից մեկում։

Նոյեմբերի 3, 10:10
Հ. Թումանյան

ԱՄՆ-ի միջնորդությամբ Ուկրաինայի և Ռուսաստանի ներկայացուցիչները նոյեմբերի 10–11-ին Աբու Դաբիում աշխատանքային բանակցություններ կանցկացնեն։ Այդ մասին նոյեմբերի 2-ին հայտարարել է ԱՄՆ հատուկ բանագնաց Սթիվ Ուիթքոֆը՝ նշելով, որ օրակարգում կլինեն հետպատերազմյան անվտանգության պայմանավորվածություններն ու պատերազմի ավարտին ուղղված քայլերը։

Նոյեմբերի 4, 14:03
Հ. Թումանյան

Չինաստանի և Ֆիլիպինների արտգործնախարարները նոյեմբերի 3-ի հեռախոսազրույցում պայմանավորվել են պահպանել դիվանագիտական կապը։ Հարավչինական ծովում կողմերի հավակնությունները շարունակում են բախվել, իսկ վեճի կարգավորման նոր համաձայնության մասին չի հայտարարվել։

Հոկտեմբերի 16, 17:03
Հ. Թումանյան

Tesla-ն ներկայացրել է նոր սերնդի Roadster-ը, որը կարողանում է կարճ ժամանակով օդ բարձրանալ, պտույտ կատարել և վայրէջք կատարել անիվների վրա։ Ընկերության հայտարարությամբ՝ մեքենան 0-ից մինչև 97 կմ/ժ արագացել է 0,81 վայրկյանում, իսկ արտադրությունը նախատեսվում է սկսել 2028-ին։

Հոկտեմբերի 11, 21:17
Հ. Թումանյան

Գիտնականներն ուսումնասիրել են Սուրբ Հեղինե կղզում ապրող Ջոնաթան հսկա կրիայի գենոմն ու գեների ակտիվությունը կարգավորող քիմիական նշումները։ Ըստ գնահատականների՝ 194 տարեկան կենդանու մոտ հայտնաբերված որոշ առանձնահատկություններ կարող են առնչվել նրա երկարակեցությանը, սակայն այդ կապը դեռ ապացուցված չէ։

Հոկտեմբերի 14, 09:35
Հ. Թումանյան

NASA-ի Parker Solar Probe սարքի տվյալներով գիտնականները պարզել են, որ արևային քամու մագնիսական տատանումների պտույտի ուղղությունը փոխվում է՝ կախված դիտարկվող մասշտաբից։ Արդյունքն օգնում է հասկանալ տիեզերական պլազմայի տուրբուլենտ վարքը և կարող է օգտակար լինել տիեզերական եղանակի մոդելավորման համար։

[miniorange_social_login]

Մեկնաբանություններ

Գրել մեկնաբանություն