قد يكون الميكروب الصغير هو كبسولة الوقت المثالية لإرسال رسائل لحضارات المستقبل البعيد

مزارع H. salinarum تحتوي على رسائل مشفرة (ديفيس وآخرون ، biorxiv.org ، 2020)

إذا فشلت الإنسانية في إيجاد طريق من خلال هذاحطام القطار من أزمة المناخ، قد نرغب في شكل من أشكال حفظ السجلات لا يتلاشى بعد جيل أو جيلين. كما تعلم ، فقط لإعلام ذكاء المستقبل بأن لدينا بعض الصفات الخلاصية.

يعتقد الفنان جو ديفيس من جامعة هارفارد أن لديه حلًا. إذا كنت تريد حقًا ترك أحفادك في القرن الثلاثين عملاً فنياً ، فقم بتضمينه في جينات الميكروب المحب للملح ، هالوباكتيريوم سالينوم .

اقتراح ديفيس ، الموصوف في أ ورقة جديدة ، ليس أول من اقترح استخدام الحمض النووي كحل للذاكرة. منذ ثلاثة أعوام،أعلنت مايكروسوفت أيضا عن خططلابتكار تقنية تجعلهم يخزنون المعلومات في بنوك بيانات الحمض النووي.

ليس من الصعب رؤية جاذبية هذا النوع من تخزين البيانات. اعتمادًا على من تسأل وكيف تحطم الأرقام ، كل الكروموسومات في خلية بشرية واحدة يمكن أن تتطابق مع زوج من الأقراص المدمجة لمساحة التخزين.

يعني هذا الاكتناز الشديد أن مجموع جميع بيانات العالم يمكن ، من الناحية النظرية ، أن يتناسب مع ملف مرآب مزدوج كسلاسل من A و G و T و C.

بالنظر إلى المعدل الذي تنمو مكتبة البيانات هذه كل عام ، قد نرغب في التفكير في طرق فعالة لاحتوائه.

إنها ليست مجرد نظرية جميلة. قام الباحثون سابقًا بتكدس الكتب والصور وحتى الأفلامفي شكل كانت الحياة تستخدمه لمليارات السنين.

لسوء الحظ ، إذا كنت تريد ترجمة كل فيلم من أفلام Marvel في MCU إلى قرص DVD بحجم القطيرة ، فلا يزال يتعين عليك التحلي بالصبر. شركات يحرز تقدما على أتمتة وتسريع ذلك ، لكنه ليس بالضبط مستقبل Netflix.

ولكن بالإضافة إلى صغر حجمها ، فإن الفكرة لها عامل جذاب آخر.

على عكس مخزون أشرطة VHS الموجودة أعلى خزانتك ، أو حتى ألعاب الأقراص المضغوطة المدفونة في درجك ، بنك ذاكرة الحمض النووي المخزن بشكل صحيح يمكن الاعتماد عليها للحفاظ على معلوماتها على المدى الطويل.

كل هذا جيد وجيد إذا كان لديك ثلاجة عميقة ولا تتوقع حدوث انقطاع كبير في الكهرباء في الألف عام القادمة أو نحو ذلك ، ولكن كيف نضمن بقاء بياناتنا على المدى الطويل؟

يقترح الباحثون أن أفضل طريقة يمكن أن تكون العثور على أرشيفية صغير قوي يضمن الحفاظ على البيانات قيد الفحص بالطريقة القديمة دون مساعدتنا.

قال المهندس البيولوجي جيف نيفالا من جامعة واشنطن: 'إذا دمرت كل أشكال الحياة الأخرى على الأرض ، وكان هذا هو الشيء الوحيد المتبقي ، فربما تنتشر هذه المعلومات من تلقاء نفسها'. يقول لستيف ناديس في مجلة العلوم .

في دراسة ديفيس ، لم يكن ترشيحه لأفضل خلل للوظيفة جرثومة ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، بل كائن حي دقيق يتحمل الملح يسمى الأركيون.

H. salinarum في المنزل في البيئات شديدة الملوحة ، لذلك ثبت أنه يمكن أن يتحمل ضغوط أرض قاحلة معادية.

مدفونًا في الملح وحرمانًا من العناصر الغذائية ، فإنه ببساطة يظل ثابتًا ، ويتوقف عن العمل ويرفض التكاثر حتى تتحسن الظروف.

في حين أن الأكسجين والإشعاع قد يتلفان قرص مضغوط في وقت قصير ، H. salinarum ستستخدم موهبتها في إصلاح الضرر التأكسدي لضمان الحفاظ على جميع البيانات في حالة بدائية نسبيًا لعدة قرون أو أكثر.

لا يمتلك ديفيس خلفية في علم الأحياء هو نفسه ، لكنه لم يترك ذلك يمنعه من العمل مع فريق أكثر تأهيلًا من الباحثين لإثبات إمكانات الميكروب على المرشحين الآخرين.

من أجل الحفاظ على رمز ، ابتكر ديفيس قطعتين فنيتين ثلاثيتي الأبعاد (كما هو موضح أدناه) مستوحاة من حكاية شعبية روسية مناسبة إلى حد ما تسمى ' Koschei الموت '، والتي تم تقليصها إلى سلسلة من الإحداثيات وترجمتها إلى رموز أساسية قبل إدخالها في مكان في H. salinarum جينوم.

(ديفيس وآخرون ، biorxiv.org ، 2020)

حتى بعد نسخ الخلايا المعدلة نفسها عدة مرات ، ظلت رسالتهم الثمينة مستقرة.

على الرغم من أن النية قد تبدو خيالًا علميًا أكثر من كونها عملية ، إلا أنه لا يزال هناك الكثير لتتعلمه H. salinarum's التمثيل الغذائي الذي يمكن أن يكشفه هذا النوع من الأبحاث.

تتمثل المرحلة التالية في تخزينها بعيدًا في الملح لعدة سنوات قبل التحقق من الشفرة مرة أخرى ، وربما وسم بعض البروتينات لمعرفة ما إذا كانت تتحرك أثناء نوم أمين الأرشيف الصغير.

الدراسة متاحة على موقع ما قبل الطباعة bioRxiv.org .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.