Lưu phim đen trắng vào ADN của vi khuẩn

Hình gốc từ bộ phim đen trắng và hình khôi phục từ ADN của vi khuẩn. Ảnh: Seth Shipman

Các nhà khoa học tại Đại học Y Harvard, Mỹ trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature ngày 12.7 giới thiệu công nghệ lưu dữ liệu trên ADN sau khi lưu thành công một bộ phim đen trắng vào ADN của vi khuẩn, theo New York Times.

Bộ phim đen trắng năm 1878 về một con ngựa phi nước đại trở thành bộ phim đầu tiên được mã hóa vào ADN của một tế bào sống. Thông tin được nhân lên gấp nhiều lần khi tế bào ban đầu phân chia, lớn lên và có thể được khôi phục vào bất kỳ thời điểm nào.

Trong nghiên cứu, hai nhà di truyền học tiến sĩ George Church và Seth Shipman cùng đồng nghiệp ấn định mỗi điểm trong bộ phim đen trắng là một mã ADN. Họ sau đó thu được một chuỗi AND tương ứng với toàn bộ bộ phim, được lắp ghép từ bốn loại nucleotide có ký hiệu X, G, A và T cấu thành ADN.

Chuỗi ADN sau đó được đưa vào hệ gene của vi khuẩn E. coli, loại vi khuẩn thông thường trong đường ruột, nhờ công nghệ can thiệp gene crispr. Vi khuẩn sinh trưởng bình thường và lớn lên. Bộ phim được lưu trữ hoàn hảo trong hệ gene của các thế hệ vi khuẩn mới.

Các nhà khoa học hiện đã mã hóa toàn bộ thơ tình của thi hào người Anh William Shakespeare vào ADN. Tiến sĩ Church gần đây cũng mã hóa cuốn sách của ông vào ADN của vi khuẩn và tạo ra 90 tỷ bản sao. "Đó là một kỷ lục xuất bản", Church nói trong một cuộc phỏng vấn.

Các nhà khoa học đang có ý tưởng biến vi khuẩn thành thiết bị ghi dữ liệu để đưa vào máu lên não trước khi được lấy ra ngoài. ADN của vi khuẩn sau đó được nghiên cứu để các nhà khoa học thu thập thông tin chúng ghi nhận được từ tế bào thần kinh người.

Nửa thế kỷ trước, nhà vật lý học người Mỹ Richard Feynman từng nêu ý tưởng dùng ADN để lưu thông tin. Ý tưởng của ông ra đời trước cuộc cách mạng sinh học phân tử và nhiều thập kỷ trước khi các nhà khoa học có thể lắp ghép một chuỗi ADN.

Tiến sĩ Leonard Adleman, nhà toán học tại Đại học Southern California, Mỹ năm 1994 cho biết từng lưu dữ liệu trong ADN và sử dụng công cụ này như máy tính để giải một vấn đề toán học. Theo ông, lượng thông tin ADN có thể chứa gấp một triệu triệu lần so với một đĩa ghi.

Lưu dữ liệu ngày càng trở thành vấn đề lớn khi thông tin được tạo ra với lượng khổng lồ nhưng công nghệ lưu trữ đang trở nên lỗi thời, trái ngược với ADN. "Các tổ chức sống lưu thông tin trong ADN trong hàng tỷ năm và những thông tin này không bị hỏng", Adleman nói, cho biết vi khuẩn hiện đại có thể đọc được gene khôi phục từ hóa thạch côn trùng có niên đại hàng triệu năm.

VŨ PHONG (Vnexpress)