Robust direct digital-to-biological data storage in living cells.
Robust direct digital-to-biological data storage in living cells.
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在活细胞中进行强大的直接数字到生物数据存储。
DOI：
10.1038/s41589-020-00711-4
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发表时间：
2021-03
影响因子：
14.8
通讯作者：
Wang HH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yim SS;McBee RM;Song AM;Huang Y;Sheth RU;Wang HH
DNA已成为生物学的主要信息存储介质，并且在数字时代作为下一代高密度数据介质具有很大的前景。目前，绝大多数基于DNA的数据存储方法依赖于体外DNA合成。因此，在单个步骤中将数字数据编码到活细胞的染色体中的方法有限。在这里，我们描述了一个新的电遗传框架直接存储的数字数据在活细胞中。使用工程化的氧化还原响应CRISPR适应系统，我们通过电刺激将3位单位的二进制数据编码到细菌细胞的CRISPR阵列中。我们证明了将多路数据编码到条形码细胞群体中以产生有意义的信息存储和高达72位的容量，其可以在自然开放环境中保持多代。这项工作建立了一个直接的数字到生物数据存储框架，并提高了我们在硅基和碳基实体之间进行信息交换的能力。
DNA has been the predominant information storage medium for biology and holds great promise as a next-generation high-density data medium in the digital era. Currently, the vast majority of DNA-based data storage approaches rely on in vitro DNA synthesis. As such, there are limited methods to encode digital data into the chromosomes of living cells in a single step. Here, we describe a new electrogenetic framework for direct storage of digital data in living cells. Using an engineered redox-responsive CRISPR adaptation system, we encoded binary data in 3-bit units into CRISPR arrays of bacterial cells by electrical stimulation. We demonstrated multiplex data encoding into barcoded cell populations to yield meaningful information storage and capacity up to 72 bits, which can be maintained over many generations in natural open environments. This work establishes a direct digital-to-biological data storage framework and advances our capacity for information exchange between silicon- and carbon-based entities.
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DOI：
10.1126/science.1256272
发表时间：
2014-11-14
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Farzadfard F;Lu TK
通讯作者：
Lu TK
影响因子：
28.3
作者：
Lee, Henry H.;Ostrov, Nili;Church, George M.
通讯作者：
Church, George M.
影响因子：
16
作者：
Farzadfard, Fahim;Gharaei, Nava;Lu, Timothy K.
通讯作者：
Lu, Timothy K.
影响因子：
56.9
作者：
Church, George M.;Gao, Yuan;Kosuri, Sriram
通讯作者：
Kosuri, Sriram
DOI：
10.1126/science.aaf7907
发表时间：
2016-07-29
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
McKenna A;Findlay GM;Gagnon JA;Horwitz MS;Schier AF;Shendure J
通讯作者：
Shendure J