کریستال انقلابی 5 بعدی که می‌تواند ژنوم انسان را تا میلیاردها سال حفظ کند

۱ مهر ۱۴۰۳آخرین بروزرسانی: ۱ مهر ۱۴۰۳

زمان تقریبی مطالعه 2 دقیقه

پژوهشگران در دانشگاه ساوتمپتن با استفاده از لیزرهای فوق سریع، موفق به ذخیره ژنوم کامل انسان در یک کریستال حافظه 5 بعدی شده‌اند. این تکنولوژی نوین توانایی ذخیره 3 میلیارد جفت باز (Base Pairs) ژنوم انسان را در فضایی بسیار کوچک دارد و به گونه‌ای طراحی شده که می‌تواند تا میلیاردها سال بدون از دست دادن اطلاعات باقی بماند. این کریستال می‌تواند در برابر دماهای شدید تا 1000 درجه سانتی‌گراد، فشار بالا، یخ‌زدگی، و تابش‌های کیهانی مقاومت کند.

کریستال حافظه 5 بعدی از یک ماده مشابه کوارتز ذوب شده (Fused Quartz) ساخته شده که از مقاوم‌ترین مواد شیمیایی و حرارتی موجود روی زمین است. اطلاعات در این کریستال به وسیله دو بُعد نوری و سه بُعد فضایی ذخیره می‌شود، که به این فناوری نام «5 بعدی» داده‌اند. این روش ذخیره‌سازی جدید می‌تواند علاوه بر ژنوم انسان، اطلاعات حیاتی گونه‌های جانوری و گیاهی در خطر انقراض را نیز برای آینده حفظ کند.

ژنوم انسان: راهی برای احیای بشریت در آینده

با این‌که تکنولوژی فعلی هنوز امکان تولید انسان از اطلاعات ژنتیکی ذخیره شده را فراهم نکرده است، پژوهشگران امید دارند که پیشرفت‌های آینده در زمینه زیست‌شناسی مصنوعی، این قابلیت را فراهم کند. طبق این تحقیق، نمونه‌هایی از ارگانیسم‌های ساده در آزمایشگاه‌ها به‌وسیله سنتز اطلاعات ژنتیکی خلق شده‌اند. امید است که در آینده، بتوان از این کریستال‌ها برای احیای گونه‌های پیچیده‌تری مانند انسان‌ها و گیاهان استفاده کرد.

کلید تصویری برای بازسازی ژنوم

در صورت کشف این کریستال توسط یک هوش مصنوعی یا گونه‌ای دیگر در آینده، پژوهشگران یک «کلید تصویری» در کریستال حک کرده‌اند که نشان می‌دهد اطلاعات ذخیره شده چگونه قابل استفاده است. این کلید شامل عناصر جهانی مانند هیدروژن، اکسیژن، کربن، و نیتروژن است و همچنین چهار باز اصلی DNA (آدنین، سیتوزین، گوانین و تیمین) را به‌همراه ساختار مولکولی و جایگاه آن‌ها در مارپیچ دوگانه DNA نشان می‌دهد. همچنین، این کلید توضیح می‌دهد که چگونه می‌توان کروموزوم‌ها را در یک سلول قرار داد تا موجودی زنده تولید شود.

کاربردهای پزشکی و حفظ تنوع زیستی

علاوه بر امکان احیای بشریت، این فناوری می‌تواند برای حفظ اطلاعات بیولوژیکی گونه‌های در حال انقراض و داده‌های پزشکی شخصی استفاده شود. یکی از کاربردهای پیشنهادی، ذخیره اطلاعات ژنتیکی برای پژوهش‌های پزشکی و درمان‌های شخصی در آینده است. به دلیل دوام فوق‌العاده این کریستال، امکان ذخیره‌سازی طولانی‌مدت اطلاعات برای نسل‌های آینده فراهم می‌شود که می‌تواند در تحقیقات ژنتیکی و پزشکی کاربرد فراوانی داشته باشد.