Historischer Film in Erbgut abgespeichert

Die Bilder mögen schlicht aussehen – aber sie zeugen von einer Sensation. Erstmals haben Forscher Filmaufnahmen im Erbgut lebender Bakterien gespeichert. Generationen später hat das Team die Aufnahmen aus der DNA rekonstruiert.

Lights, camera, CRISPR: Researchers use gene editing to encode a movie into the genome of E.coli https://t.co/NWNqTJI9Xo pic.twitter.com/lWAEeQV6Eo

— Nature News&Comment (@NatureNews) July 12, 2017

Forscher haben erstmals digitale Bilder und Filmaufnahmen in lebenden Zellen gespeichert. Das Team um Seth Shipman und George Church von der Harvard Medical School in Boston (US-Staat Massachusetts) speicherte in der DNA von Bakterien sowohl das Schwarz-Weiß-Foto einer Hand als auch eine historische Filmsequenz aus dem Jahr 1887. Langfristiges Ziel ist es, dass Zellen mit diesem Verfahren ihre eigenen Entwicklungsprozesse im Erbgut aufzeichnen. Dies könne man dann insbesondere für medizinische Zwecke auswerten, betonen die Wissenschaftler.

Das Team um Shipman nutzte die molekulare Genschere Crispr, um die Pixel-Informationen – das Schwarz-Weiß-Bild einer menschlichen Hand sowie den Film eines galoppierenden Reiters – in das Erbgut von Escherichia-coli-Bakterien einzuschleusen. Für den Film wurden insgesamt fünf Aufnahmen zu jeweils 36-mal 26 Pixeln hintereinander in das Erbgut eingebaut. Dabei wurden die Pixel der Bilder in Form von Sequenzen der vier DNA-Bausteine kodiert und an bestimmten Stellen der DNA untergebracht.

Images and a short movie have been encoded into the DNA of bacteria using the CRISPR system https://t.co/25AZH7301e pic.twitter.com/ARlxMR0UUV

— nature (@nature) July 12, 2017

Später konnte das Team durch Sequenzierung des Erbgut-Codes die Pixel rekonstruieren und in der richtigen Reihenfolge zusammensetzen. Die so aufbereitete Kopie entsprach dem Original mit einer Genauigkeit von etwa 90 Prozent.

Letztlich haben die Forscher wesentlich weiterreichende Ziele. Sie wollen das System so abwandeln, dass Zellen ihre eigenen biologischen Prozesse selbst aufzeichnen. „Eines Tages könnten wir dazu in der Lage sein, die Entwicklungsentscheidungen einer sich entwickelnden Nervenzelle von der frühen Stammzelle bis zum hochspezialisierten Zelltyp im Gehirn nachzuverfolgen“, wird Shipman in einer Harvard-Mitteilung zitiert.