Kurioza naukowe / Scientific curiosities ISSN 1176-7545; rok XIII; No 3061

Zestawienie tematyczne prowadzone na bieżąco

 

Jedno zdumienie dziennie...

 

.

Jak fantazja faktem się staje,
o kodowaniu książek w DNA.

Kilka miesięcy temu podawałem epatującą wiadomość jak to Kiribacka Akademia Nauk opracowała metodę wykorzystania kodu genetycznego do kodowania książek i umieszczaniu całych bibliotek w odpowiednio zmodyfikowanych kulturach tkankowych. Oczywiście Kiribackiej Akademii Nauk nie ma i pewnie długo jeszcze nie będzie a moja notka miała charakter primaaprilisowego opowiadania typu science-fiction (fantazy, jak to kiedyś nazwano, ale nie przyjął ten termin - SF).
Nie minęło pół roku, a rzecz stała się faktem. Uczeni w harwardzkiej szkole medycznej (Harvard Medical School) piszą o faktycznym wydaniu pierwszej książki w postaci DNA. 
Posługując się najnowszą metodą syntezy DNA potrafili zakodować łańcuchy DNA 1.000 razy dłuższe od syntetyzowanych poprzednio i zamieścić w łańcuchu DNA całą książkę o skomplikowanych nieco tytule 'Regenesis: How Synthetic Biology Will reinvent Nature and Ourselves in DNA' (
Regenezis: Jak biologia syntetyczna odkryje na nowo naturę i nas samych w DNA; Autor: Robert Church). Mamy więc książkę w wersji papierowej jak i w wersji nuleinowej. Dla zabawy zapewne książkę tę w wersji nukleinowej wydali w nakładzie 70 miliardów kopii - mniej więcej trzy razy tyle niż nakład wszystkich książek wydanych dotąd w całej historii.
DNA jako nośnik informacji jest niewiarygodnie pojemny, co mnie natchnęło do owej SF. Przyjęli kod binarny dla zakodowania czterech zasad nukleinowych. Tak zapisany tekst książki wraz z ilustracjami podawali syntetyzatorowi łańcuchów DNA. W ten sposób otrzymali tekst tak zwarty, że w 1 mm3 tak spreparowanego DNA można by zawrzeć binarny dorobek całorocznej działalności wszystkich ludzi kuli ziemskiej, a jeden miligram mógłby zawierać treść książek całej Biblioteki Kongresu.
Pominę szczegóły techniczne, dodam tylko, że uczeni harwardzcy nie wprowadzali wytworzonego DNA do żywych komórek, ale pozostali na etapie DNA jako chemicznej cząsteczki. W mojej fantazji była mowa o hodowaniu kultur tkankowych z zakodowanymi książkami w tzw 'junk dna' - DNA śmieciowym, które, jak się okazuje, wcale nie jest śmieciowe, ale to już inna sprawa.  
Oczywiście uczeni harwardzcy zdają sobie sprawę, ze tymczasem pomysł jest nierealny ze względu na kłopotliwość dekodowania DNA w zrozumiały tekst oraz na powolność i kosztowność tego procesu. Trzeba będzie poczekać na dekodery nowych generacji żeby sprawa nabrała rumieńców. Tymczasem do swojej drukowanej wersji książki autor dodawać będzie tekst w postaci przekodowanej na sekwencję DNA tylko dla zainteresowania publiki samą metodą. Może następne wydanie nukleinowe będzie bardziej dostępne dla czytelnika i wersja papierowa nie będzie potrzebna. Warto tu dodać, że DNA odznacza się niezwykłą trwałością w warunkach panujących na kuli ziemskiej. DNA liczące nawet kilkaset tysięcy lat daje się dekodować podczas gdy papier z trudem wytrzymuje głupie 1.000 lat.
Podnosi się także w dyskusjach możliwość porozumiewania się w ten sposób z mieszkańcami innych galaktyk, innych światów. Choć przekształcenie łańcuszka DNA w literki nie wiele może mieć wspólnego z komunikacją między zupełnie innymi kulturami, nawet jeśli takie istnieją, ale podumać można. 

Moja fantaza zawarta jest tu.

Chciałbym jeszcze dodać, że moim zdaniem upakowanie informacji w DNA nie musi być najbardziej zwartym upakowaniem. Każda literka w tym systemie bazuje na kilkudziesięciu atomach. Gdyby opracować system kodowania poszczególnych literek w strukturze kryształu, teoretycznie 4 atomy mogłyby robić to samo. Ale to fantaza jeszcze nie tą fantazę. 

[QZE09::191];[QEQ22::049]42,110
w sieci 3.9.2012; nr 3061

 

 

witrynę prowadzi
© R. Antoszewski
Titirangi, Auckland, 
Nowa Zelandia

(wybrane do publ. R. Antoszewskiego)

  Site Meter