常温环境历久保存: 科学家将DNA保存在琥珀状团员物中

通过他们的“T-REX”步地，镶嵌在团员物中的DNA不错用于历久存储基因组或数字数据，如像片和音乐。

在电影《侏罗纪公园》（Jurassic Park）中，科学家们索要了保存在琥珀中数百万年的DNA，并用它创造了一个示寂已久的恐龙种群。

麻省理工学院的规划东谈主员在一定进度上受到了这部电影的启发，开辟出了一种玻璃状的琥珀状团员物，可用于历久存储DNA，不管是总共这个词东谈主类基因组一经像片等数字文献。

咫尺，大多数储存DNA的步地皆需要冰冻的温度，因此它们要消费大皆的能量，何况活着界上很多地点皆弗成行。比较之下，这种新的琥珀状团员物不错在室温下储存DNA，同期还能保护分子不受热或水的毁伤。

规划东谈主员暗示，他们不错使用这种团员物来存储编码《侏罗纪公园》主题音乐的DNA序列，以及总共这个词东谈主类基因组。他们还讲明，DNA不错很容易地从团员物中移除，而不会损坏团员物。

前麻省理工学院博士后詹姆斯·巴纳尔说：“冷冻DNA是保存它的首选步地，但十分不菲，何况弗成膨胀。我合计，咱们的新保存步地将成为一种可能鼓舞将来在DNA上存储数字信息的本事。”

巴纳尔和麻省理工学院A.Thomas Geurtin化学纯熟杰里米·约翰逊是这项规划的资深作家，这项规划昨天发表在《好意思国化学学会杂志》上。前麻省理工学院博士后伊丽莎白·普林斯和麻省理工学院博士后郑浩峰（音译）是这篇论文的主要作家。

获得DNA

DNA是一种十分踏实的分子，十分符合存储大皆信息，包括数字数据。数字存储系统将文本、像片和其他类型的信息编码为一系列0和1。相似的信息不错用构成遗传密码的四种核苷酸来编码：A、T、G和C。举例，G和C不错用来暗示0，而A和T代表1。

DNA提供了一种高密度存储这些数字信息的步地：表面上，一个装满DNA的咖啡杯不错存储宇宙上总共的数据。DNA也十分踏实，相对容易合成和排序。

2021年，巴纳尔和他的博士后导师、麻省理工学院生物工程纯熟马克·巴特（Mark Bathe）开辟了一种将DNA存储在二氧化硅颗粒中的步地，二氧化硅颗粒不错贴上标签，深化颗粒的本色。这项责任导致了一个名为“缓存DNA”的繁衍居品。

但这种存储系统的一个舛错是，将DNA镶嵌二氧化硅颗粒需要几天的时辰。此外，从颗粒中去除DNA需要氢氟酸，这对搞定DNA的操作主谈主员来说是危急的。

为了找到可替代的储存材料，巴纳尔启动与约翰逊偏抓本质室成员互助。他们的念念法是使用一种被称为可降解热固性团员物的团员物，这种团员物由加热后变成固体的团员物构成。这种材料还包括可切割的集聚，不错很容易地断裂，允许团员物以一种可控的面貌降解。

约翰逊说：“有了这些可明白的热固性材料，咱们不错凭据咱们放入的可切割键来聘任怎样降解它们。”

在这个神态中，规划东谈主员决定用苯乙烯和交联剂制造热固性团员物，它们一谈变成一种琥珀状的热固性团员物，称为交联聚苯乙烯。这种热固性材料也十分疏水，是以它不错谨防潮湿干涉并苟且DNA。为了使热固性塑料可降解，苯乙烯单体和交联剂与称为硫代内酯的单体共聚。这些联结不错通过一种叫作念半胱胺的分子来苟且。

由于苯乙烯是如斯疏水，规划东谈主员必须念念出一种步地来诱骗DNA —— 一种亲水、带负电的分子 —— 干涉苯乙烯。

为了作念到这少量，他们细目了三种单体的组合，他们不错将其振荡为团员物，通过匡助DNA与苯乙烯互相作用来熔化DNA。每一种单体皆有不同的特征，它们互相作用使DNA脱离水干涉苯乙烯。在那儿，DNA变成球形复合物，带电荷的DNA在中心，疏水性基团变成与苯乙烯互相作用的外层。当加热时，这种溶液变成固体玻璃状块，镶嵌DNA复合物。

规划东谈主员将他们的步地称为T-REX（热固性增强干燥保存）。规划东谈主员说，将DNA镶嵌团员物齐集的流程需要几个小时，但若是进一步优化，时辰可能会镌汰。

为了开释DNA，规划东谈主员领先加入半胱胺，它不错割断聚苯乙烯热固性材料的联结，将其明白成更小的碎屑。然后，不错添加一种叫作念SDS的洗涤剂，在不损坏聚苯乙烯的情况下从聚苯乙烯中去除DNA。

存储的信息

哄骗这些团员物，规划东谈主员展示了它们不错封装不同长度的DNA，从数十个核苷酸到总共这个词东谈主类基因组（超越50000个碱基对）。除了《侏罗纪公园》的主题音乐外，他们还大致存储编码《自若跟从宣言》和麻省理工学院符号的DNA。

在存储DNA然后取出后，规划东谈主员对其进行了测序，发现莫得引入失误，这是任何数字数据存储系统的重要特征。

规划东谈主员还标明，热固性团员物不错保护DNA免受高达75摄氏度（167华氏度）的高温影响。他们咫尺正在规划怎样简化制造团员物的流程，并将其变成胶囊以历久储存。

Cache DNA是一家由巴纳尔创办的公司，约翰逊是科学参谋人委员会的成员，该公司咫尺正致力于于进一步开辟DNA存储本事。他们设念念的最早的应用是为个性化医疗存储基因组，他们还展望，跟着将来更好的本事的发展，这些存储的基因组不错进行进一步的分析。

“咱们的念念法是，为什么咱们不历久保存人命的主纪录呢？”巴纳尔说。“10年或20年后，当科技的向上远远超越咱们今天的念念象时，咱们不错学到越来越多的东西。在了解基因组偏抓与疾病的关连方面，咱们仍处于起步阶段。”

这项规划是由国度科学基金会资助的。

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