1 de março de 2020

Micróbio minúsculo pode ser a cápsula do tempo perfeita para mensagens de futuras civilizações

Culturas de H. salinarum contendo mensagens codificadas (Davis et al., Biorxiv.org, 2020)

Se a humanidade falhar em encontrar uma maneira de superar essa crise climática , podemos querer uma forma de manutenção de registros que não decaia após uma ou duas gerações. Você sabe, apenas para deixar as inteligências futuras saberem que tínhamos algumas qualidades redentoras.

O artista Joe Davis, da Universidade de Harvard, acha que tem uma solução. Se você realmente deseja deixar seus descendentes do século 30 uma obra de arte, incorpore-a nos genes do micróbio amante do sal, Halobacterium salinarum .

A sugestão de Davis, descrita em um novo artigo , não é a primeira a propor o uso de ácido nucleico como solução de memória. Três anos atrás, a Microsoft também anunciou planos para o desenvolvimento de tecnologia que os armazenasse informações em bancos de dados de DNA.

Não é difícil ver o apelo desse tipo de armazenamento de dados. Dependendo de quem você pergunta e como você processa os números, todos os cromossomos em uma única célula humana podem corresponder a um par de CDs para armazenamento.

Essa extrema compactação significa que a soma de todos os dados do mundo poderia, em teoria, caber em uma  garagem dupla  como seqüências de caracteres de A, G, T e C.

Dada a taxa em que essa biblioteca de dados cresce a cada ano, podemos pensar em maneiras eficientes de contê-las.

Não é apenas uma teoria legal. Os pesquisadores já amontoaram livros, imagens e até filmes em um formato que a vida usa há bilhões de anos.

Infelizmente, se você quiser que todos os filmes da Marvel no MCU sejam traduzidos em um DVD do tamanho de gotículas, ainda precisará ter muita paciência. As empresas estão progredindo na automação e aceleração, mas não é exatamente o futuro da Netflix.

Mas, além de seu tamanho pequeno, a ideia tem outro fator atraente.

Diferente do estoque de fitas VHS na parte superior do seu armário, ou mesmo dos jogos de CD-ROM enterrados na gaveta, pode-se confiar em um banco de memória de DNA armazenado adequadamente para preservar suas informações a longo prazo.

Tudo bem se você tiver um freezer e não estiver esperando uma grande interrupção na eletricidade nos próximos mil anos, mas como garantir que nossos dados sobrevivam a longo prazo?

Os pesquisadores sugerem que o melhor método seria encontrar um pequeno arquivista robusto que garanta que os dados sejam mantidos sob controle da maneira antiga, sem a nossa ajuda.

"Se toda a outra vida for destruída na Terra, e essa é a única coisa que resta, talvez essa informação possa se propagar por si mesma", disse o engenheiro biológico Jeff Nivala, da Universidade de Washington, a Steve Nadis na Science Magazine .

No estudo de Davis, sua indicação para o melhor bug para o trabalho não é uma bactéria, estritamente falando, mas um microorganismo tolerante ao sal chamado arcaeon.

H. salinarum está em casa em ambientes altamente salgados, por isso está provado que pode suportar o estresse de um terreno baldio hostil.

Enterrado no sal e desprovido de nutrientes, ele simplesmente fica parado, desligando e recusando-se a reproduzir até que as condições melhorem.

Enquanto o oxigênio e a radiação corromperiam um CD em pouco tempo, o H. salinarum usaria seu talento para reparar danos oxidativos para garantir que todos os dados fossem mantidos em condições relativamente primitivas por séculos ou mais.

Davis não possui experiência em biologia, mas não deixou que isso o impedisse de trabalhar com uma equipe de pesquisadores mais qualificada para demonstrar o potencial do micróbio em relação a outros candidatos.

Para um código preservar, Davis criou duas peças de arte 3D (vistas abaixo) inspiradas em um conto folclórico russo bastante adequado chamado " Koschei, o Imortal ", que foram reduzidos a uma série de coordenadas e traduzidos em códigos base antes de serem inseridos em um local no Genoma de H. salinarum .


(Davis et al., Biorxiv.org, 2020)

Mesmo depois que as células alteradas se copiaram várias vezes, sua preciosa mensagem permaneceu estável.

Embora a intenção possa parecer mais ficção científica do que prática, ainda há muito a aprender sobre o metabolismo do H. salinarum que esse tipo de pesquisa poderia revelar.

A próxima fase é armazená-los no sal por vários anos antes de verificar o código mais uma vez, e talvez marcar algumas proteínas para ver se elas se movem enquanto o pequeno arquivista dorme.

O estudo está disponível no site pré-impresso  bioRxiv.org

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