jueves, 14 de diciembre de 2017

El futuro ya esta aquí: guarda tus fotos en ADN bacteriano

Juan Jesús Cruz Aranda
Rafael Espejo Machado
Luis Garrido Pérez

¿Te has quedado sin espacio en el móvil para descargarte tu música preferida? ¿Tienes que borrar todas tus fotos para instalar tus juegos favoritos en el ordenador? Os traemos la solución a vuestros problemas de espacio virtual: ADN como sistema de almacenamiento.
Imagen original vs imagen reconstruida


Fuente: www.plumasatomicas.com


Un equipo de científicos de la Universidad de Harvard ha conseguido guardar la animación de Muybridge en el ADN de bacterias fecales. Según un estudio publicado en Nature, el ADN servirá en un futuro como disco duro para almacenar información en el interior de las células. Seguramente te estarás preguntando cómo es posible...



¿Cómo se llevó a cabo?

Las moléculas se postulan como uno de los soportes más compactos y estables conocidos hasta la fecha para almacenar información. Nuestro grupo de científicos usó un tipo de microorganismo muy utilizado en el laboratorio, la Escherichia coli, para llevar a cabo esta técnica. 
Los científicos emplearon nucleótidos para producir u código relacionado con los píxeles individuales de cada imagen que querían almacenar. En el caso de la animación anterior, se diseñó una secuencia que se asociaba marco a marco con el gif.
Para lograr la inserción de las secuencias genéticas, el equipo utilizó el sistema CRISPR-Cas9; herramienta que sirve para editar el genoma de una forma sencilla y eficaz.


Gif animado que se introdujo en el ADN de la bacteria
Fuente: www.huffingtonpost.com

¿En qué consiste la técnica CRISPR-Cas9?

La tecnología CRISPR-Cas9 es una herramienta molecular utilizada para editar el genoma de cualquier célula. Sería algo así como unas tijeras moleculares que son capaces de cortar cualquier molécula de ADN de manera precisa y controlada.
Las siglas CRISPR corresponden a Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromics Repeats), mientras que las siglas Cas9 se refiere a las proteínas nucleasas, asociadas a estas CRISPR.


El primer paso para llevar a cabo esta técnica es diseñar una molécula de ARN que será insertada en la célula y que reconocerá dentro de ella el lugar exacto del genoma donde la enzima Cas9 debe cortar. 
Seguidamente, se edita el genoma en dos pasos; en primer lugar, el ARN se asocia con la enzima Cas9. El ARN es específico de una secuencia de ADN concreta que, por complementariedad, se unirá a ella. Una vez unida la Cas9 corta el ADN.
En segundo lugar, se incorpora una secuencia concreta exactamente en el sitio de corte. En nuestro caso, la secuencia de nucleótidos que lleva asociada la información (píxeles, animaciones, documentos...)



Otras aplicaciones para CRISPR
Fuente: El País


¿Cómo recuperamos la información?

A la hora de recuperar la información almacenada en el ADN de la bacteria, se utiliza una tecnología de secuenciación del genoma que permite "leer" el ADN a través de sus nucleótidos y de la utilización del código genético. En los casos concretos que hemos comentado la precisión fue del 90%.


Con vistas al futuro

Esta técnica promete solventar todos los problemas de almacenamiento del futuro; la información presente en la nube crece de manera exponencial y son necesarias fuentes de almacenamiento distintas a las convencionales. Evidentemente, a nivel usuario es poco factible introducir información manualmente en bacterias. Esta técnica está pensada para guardar toda la información de la nube virtual sin que el usuario sepa necesariamente dónde están sus archivos.
Quién sabe, quizás en estos momentos tus fotos de la Mezquita de Córdoba están almacenadas en una bacteria.



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