Primjećujete li razliku? DNK sada može naslikati toliko realistične slike da ih teško možete prepoznati

Znanstvenici sa Sveučilišta u Beču uspješno su stvorili umjetnička djela u laboratoriju s pomoću DNK tehnike koja može reproducirati digitalne slike u nevjerojatnih 16 milijuna boja. Nova tehnika precizno reproducira digitalne slike s dubinom boje od 24 bita, a rezultati su impresivni.

Do sada ograničena paletom od samo 256 boja, ova metoda DNK slikanja koristi se za proučavanje izražavanja gena, no ima i druge moguće primjene.

“Osim za slikanje, DNK kôd boja može imati vrlo korisne primjene u pohrani podataka na DNK”, kaže kemičar Tadija Kekić sa Sveučilišta u Beču (Austrija).

Pretvaranje podataka u DNK sekvence spremljene na čipu slično je pohrani informacija u obliku bar koda. Nova metoda Kekića i kolege Joryja Lietarda omogućuje veću pohranu na manjoj površini.

Njihova je tehnika toliko precizna da se može koristiti za crtanje mikrometarskih značajki na biopolimerima. Moguće primjene uključuju biosenzore i dijagnostiku gdje je precizna kontrola samoustroja DNK ključna.

Velika količina informacija može se pohraniti u DNK kao kod sastavljen od sekvenci četiriju kemijskih baza – adenina, guanina, citozina i timina. Svaka baza odgovara partneru, što dovodi do stvaranja komplementarnih sekvenci u obliku dvostrukog niza.

Nestabilnost u sekvencama

Da biste vizualizirali kako fluorescentne DNK sekvence mogu stvoriti žive umjetničke slike, zamislite način na koji moderni zasloni u boji, poput mobitela i laptopa, stvaraju širok spektar boja.

Boja svakog piksela na ekranu sastoji se od crvenih, zelenih i plavih primarnih kanala, a intenzitet svakog kanala može se podešavati kako bi se dobila boja koju vidite.

Neslaganje između baza na dvostrukom nizu dodaje malu nestabilnost u njegovu hibridizaciju, mijenjajući molekularnu strukturu dvostrukog DNK niza.

Znanstvenici otkrili skriveni krajolik na Zemlji: Ovo nam je područje slabije poznato od površine Marsa

Znanstvenici su programirali nestabilnost u sekvence kako bi promijenili svjetlinu svojih fluorescentnih markera. Upotrebom različitih boja i uklanjanjem baza, hibridizacija na uzorcima DNK može stvoriti obrasce koji su lako vidljivi.

Digitalne slike

Skeniranje triju malih mikročipova ili precizno postavljena “DNK platna”, a zatim digitalno spajanje slojeva, omogućuje reprodukciju izvorne slike u više od 16 milijuna boja s razlučivošću 1024 x 768 piksela.

Tim smatra da bi proces mogao biti proširen kako bi radio u punoj HD i čak 4K rezoluciji.

Prva slika je izvorna:

Druga slika je napravljena DNK slikanjem:

“Digitalne slike mogu se reproducirati s visokom vjernošću na mikrometarskoj skali pomoću jednostavnog procesa”, pišu autori.

Među mnogim primjenama, fluorescentni signali veće razlučivosti mogli bi dovesti do preciznijih mjerenja procesa koji se odvijaju u našim tijelima, omogućujući bolje razumijevanje biologije stanica i ranije otkrivanje bolesti poput raka.