Cientistas armazenam GIF no código genético de uma bactéria

IRRI Images / Flickr

Um grupo de cientistas da Universidade de Harvard, nos EUA, conseguiu armazenar um GIF dentro de bactérias vivas do género E. coli. Para tal, foi utilizada a técnica CRISPR, que permite que os cientistas “cortem, editem e colem” segmentos do ADN das bactérias. 

Os especialistas inseriram a famosa sequência de imagens “The Horse in Motion”, do pioneiro da fotografia Eadweard Muybridge, dentro das bactérias e conseguiram remover o GIF com 90% de precisão.

Mas, segundo o principal autor do estudo, Seth Shipman, a ideia não é criar um dispositivo USB biológica para guardar filmes e arquivos, mas desenvolver uma espécie de gravador biológico para monitorizar células ou modificações no ambiente, para que um cientista não tenha de “alterar” o sistema quando pretende recolher dados.

As bactérias já utilizam as proteínas “Cas” associadas ao CRISPR para reunir pedaços de ADN de vírus e inseri-los nos seus genomas como um mecanismo de defesa contra futuros ataques. Assim, os cientistas aproveitaram o facto de as proteínas já inserirem novos materiais genéticos contra o material genético antigo.

“Este sistema tem o potencial de escrever informações no genoma. Aqui, usamos o sistema CRISPR-Cas para codificar os valores de pixels de imagens a preto e branco e um filme curto nos genomas de bactérias vivas”, destacou Shipman.

Inicialmente, os cientistas testaram o armazenamento de uma imagem de uma mão utilizando o ADN para converter informações de cores e pixels em conjuntos de pares de bases – A, T, C e G.

Seth Shipman

Esta situação é semelhante à maneira como os genes codificam proteínas no ADN mas, no código genético criado pelos especialistas, as sequências A, C, T e G determinam as cores que um determinado pixel deve ter.

Os cientistas introduziram a sequência necessária numa população de bactérias E. coli, criando poros temporários nas membranas das células com impulsos elétricos. Os dados traduzidos entram na bactéria, que os integra no seu genoma utilizando proteínas Cas.

Mas, codificar o GIF “The Horse in Motion” dentro da bactéria foi um processo mais complicado – apesar de a bactéria armazenar os dados por ordem cronológica, a informação fica espalhada entre muitas células. Deste modo, os cientistas só conseguem recuperar a informação das células únicas.

“Observamos literalmente o mesmo registo físico das sequências que foram colocadas na bactéria e na mesma ordem”, disse Shipman, sublinhando que, mesmo com a modificação, a bactéria conseguiu multiplicar-se normalmente e o filme permaneceu intacto nas gerações seguintes.

De acordo com os especialistas, este novo processo poderá fazer com que as células vivas consigam guardar informações sobre a sua própria vida, permitindo que esse conhecimento seja utilizado para analisar o comportamento e interação das bactérias.

Até hoje, já foi possível guardar em ADN todos os sonetos de Shakespeare. Aliás, o geneticista de Harvard e um dos autores do novo estudo, George Church, armazenou o seu próprio livro “Regenesis” no ADN de uma bactéria e fez 90 mil milhões de cópias.