Still uit het korte filmpje dat 'in' het dna is gezet.
Still uit het korte filmpje dat 'in' het dna is gezet. © Seth Shipman

Dna van bacteriën blijkt prima harde schijf voor plaatjes en filmpjes

Plaatjes en zelfs korte filmpjes opslaan in het dna van bacteriën en deze er vrijwel intact weer uit halen. Onderzoekers van Harvard laten in het wetenschappelijke tijdschrift Nature zien dat het kan.

Het gaat om een afbeelding van een hand en een zwart-witfilmpje van een galopperend paard met ruiter; het eerste stukje film ooit, in 1878 gemaakt door de Britse fotograaf Eadweard Muybridge.

De onderzoekers bedachten een systeem om pixels met verschillende grijswaarden om te zetten in dna-codes. Om die codes in bacteriën te stoppen, maakten ze handig gebruik van CRISPR, een speciaal stuk dna dat bacteriën gebruiken om zich tegen virussen te verdedigen. Bacteriën slaan er genetisch materiaal in op van virussen door wie ze in het verleden zijn aangevallen en 'onthouden' zo welk viraal materiaal in het vervolg kapot moet.

Door dna met daarin de data van de afbeelding of het filmpje op de juiste manier te vermommen, zorgden de onderzoekers ervoor dat de bacteriën het opnamen in hun 'geheugen'. Vervolgens lazen de onderzoekers de data weer uit en verkregen ze 96 procent van het plaatje en 90 procent van het filmpje intact.

Gebruiken we dankzij dit onderzoek uit Harvard straks schaaltjes bacteriën in plaats van een harde schijf? Waarschijnlijk niet, blijkt na navraag bij Seth Shipman, eerste auteur van de publicatie. Eigenlijk gaat het hem helemaal niet om het opslaan van databestanden. Interessanter is het volgens hem om te kijken of het CRISPR-systeem bruikbaar is als 'moleculair opnameapparaat', om bacteriën data uit hun omgeving op te laten slaan.

Het onderzoek is bovenal fundamenteel, zonder direct zicht op praktische toepassingen

Maarten Merkx, hoogleraar eiwitengineering aan de Technische Universiteit Eindhoven, vertelt hoe zo'n bacterieel opnameapparaat zou kunnen werken. Hij noemt bacteriën die stukken dna opslaan van organismen uit hun omgeving, bijvoorbeeld in de menselijke darmen. Op die manier ontstaat een opname van wat er in zijn omgeving leefde en hoe dat in de tijd veranderde. Zo ver is het echter nog niet: het onderzoek is bovenal fundamenteel, zonder direct zicht op praktische toepassingen.

Voor het opslaan van bestanden als foto's en films hoeven we het niet te doen, daarvoor werkt synthetisch dna efficiënter, aldus Merkx. 'Dan kun je die hele bacterie ertussenuit halen.' Vanwaar dan toch het gebruik van dat iconische filmpje? 'Het spreekt tot de verbeelding', denkt hij. Volgens Merkx is het onderzoek een illustratie van de interessante mogelijkheden die CRISPR biedt als opnameapparaat, maar geven de onderzoekers 'een beetje een gekunsteld voorbeeld'.

Lees ook: Het is mogelijk om snel en precies het dna te herschrijven. Een reuzendoorbraak. Grondlegster Jennifer Doudna, getipt voor de Nobelprijs, voorziet een nieuwe wereld, maar heeft ook een waarschuwing: niet te snel, straks struikelen we over onze eigen voeten. (+)