Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Авторы исследования утверждают, что по представленному гелю можно расшифровать закодированное в последовательности ДНК слово. Слева: дорожки М – маркеры молекулярного веса; дорожки 1, 2, 3, 4, 5 – частичный гидролиз эндонуклеазой AluI фрагмента ДНК, предварительно помеченного фосфором 32P на 5’-конце; степень гидролиза возрастает от дорожки 1 к дорожке 5. По словам ученых, на этом геле можно разглядеть 13 полос (вместо 15 ожидаемых) и на основе сравнения их молекурярного веса оценить расстояния между сайтами рестрикции и произвести расшифровку (справа).

Нанокриптография

Ключевые слова:  ДНК, запись информации, криптография, периодика

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

05 марта 2008

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) создана самой природой для хранения информации. Неудивительно, что и ученых привлекает ДНК как носитель информации, например, записанной в двоичном коде. Для такой записи проще всего поставить в соответствие одному нуклеотиду один символ – ноль или единицу. Более того! Закодировав информацию подобным образом, можно спрятать полученную ДНК в смеси других нуклеиновых кислот. Необходимо лишь позаботиться о том, чтобы ваш кодирующий участок был окружен нуклеотидными последовательностями известного состава – и тогда при помощи определенной процедуры (секвенирования) можно «прочитать» интересующую последовательность при помощи соответствующих праймеров. Знание праймеров – это своеобразный «криптографический ключ» к закодированной информации.

Однако существуют и другие способы закодировать информацию в нуклеотидной последовательности (и затем извлечь ее оттуда). Группа исследователей из США считает, что секвенирование (определение нуклеотидной последовательности) ДНК для расшифровки информации – это слишком дорого и слишком неудобно, так как требует специальных реактивов, оборудования, навыков. Они же предлагают использовать для декодирования частичный гидролиз ДНК, который можно легко осуществить при помощи ферментов – эндонуклеаз рестрикции. Эти ферменты вносят разрыв в двуцепочечную молекулу ДНК в определенных местах (сайтах рестрикции).

При таком способе кодирования важен размер получившихся в результате гидролиза фрагментов ДНК, а не их состав. Авторы работы говорят, что это является несомненным преимуществом: можно подбирать нуклеотидные последовательности таким образом, чтобы избежать формирования элементов вторичной структуры, или, например, подобрать желаемое GC-соотношение.

В качестве примера американские исследователи закодировали в ДНК слово «MEMOS». Расстояние между сайтами рестрикции, равное 4 нуклеотида, обозначало единицу; 8 нуклеотидов – ноль. В алфавите авторов было всего восемь букв, каждая кодировалась тремя символами. ДНК клонировали в плазмиду, амплифицировали в бактериальных клетках, выделили и подвергли расшифровке.

Авторов не смущает, что процесс «прочтения» закодированной информации включает работу с радиоактивной меткой, плотность записи составляет всего около 0,11 бит на нуклеотид, да и расшифровать они смогли лишь четыре буквы из пяти: «MEMO». Исследователи считают, что показали не просто «еще один», но более простой, дешевый, быстрый и нетребовательный способ записи двоичного кода при помощи молекулы ДНК. Вот такие молодцы.

Работа «Length-Based Encoding of Binary Data in DNA» опубликована в Langmuir.




Источник: ACS Publications



Комментарии


Фигасе, простой способ.
---- ДНК клонировали в плазмиду, амплифицировали в бактериальных клетках, выделили и подвергли расшифровке. ----

Это сперва надо сделать праймеры соответствующего типа, смайсрячить вектор, отделить нужную колонию бактерий, отсеквенировать её для проверки, потом провести лизис, выделить ДНК, проПЦР-ить её, потом обработать рестриктазами и прогнать электрофорез.
И при этом иметь ошибки при считывании информации и потенциальные мутации впридачу. .

Аффтары жжуть

---- способ записи двоичного кода при помощи молекулы ДНК ---

Кстати, код то вроде как троичный..
Код вроде как двоичный: из нулей и единиц.

А принципиальной разницы в трудности (или легкости) рестриктного анализа по сравнению с секвенированием я как-то не заметила.
Я малость запутался. Я имел в виду, что для отображения одного смыслового символа требуется три бита.

Но проще этот процесс всё равно не становится.
Кстати, плотность записи при считывании способом секвенирования намного выше.
MVD MVD MVD, 31 августа 2008 12:05 
Люди ?добрые? вы что шутите
А если при таких экспериментах в этих бактериях будет не МЕМО а MUST DIE и эти бактерии сбегут из ваших лабораторий??? Будем к касперскому обращаться.
PS: А Бактерию то жалко

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Инопланетяне
Инопланетяне

20 июня в МГУ стартовала приёмная кампания
20 июня в МГУ имени М.В. Ломоносова стартовала приёмная кампания. В новому учебном 2019/2020 году в Московский университет поступят около 10 тысяч абитуриентов, откроются 4 новых направления подготовки и свыше 10 образовательных программ.

Коллекция статей в Frontiers in Chemistry, посвященная Международному Году Периодической Таблицы Элементов
Открыт прием статей в коллекцию Frontiers in Chemistry (Open Access, IF 4.155), посвященной 150 - летию Периодической Таблицы Элементов.

Рейтинг МГУ
По сообщению пресс - службы МГУ, в международном образовательным рейтинге Quacquarelli Symonds (QS) Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова укрепил лидирующие позиции, поднявшись с 90-й строчки на 84-ю. МГУ стал единственным отечественным вузом, попавшим в топ-100 ведущих университетских центров планеты.

Новые гибридные перовскитоподобные материалы для солнечной энергетики
Тарасов Алексей Борисович, Постнаука
Как сохранить энергию солнца или ветра? Как может измениться стационарная энергетика в будущем? В проекте «Мир вещей. Из чего сделано будущее» совместно с Фондом инфраструктурных и образовательных программ (группа РОСНАНО) Постнаука рассказывает о последних открытиях и перспективных достижениях науки о материалах.

Материалы к защитам квалификационных работ бакалавров на ФНМ МГУ в 2019 году
Коллектив авторов
4-7 июня 2019 г. (11-00) в аудитории 221 корпуса Б пройдут защиты ВКР бакалавров ФНМ МГУ.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2019 году
Семенова Анна Александровна
21-24 мая 2019 года в лабораторном корпусе Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ МГУ.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.