12月7日消息，科學(xué)家們已經(jīng)把一群微生物轉(zhuǎn)變成了他們口中的“世界上最小的磁帶錄音機”。研究人員通過對一種實驗室常用的大腸桿菌品種進行基因修補，能夠欺騙它們不僅記錄與周圍環(huán)境的交互作用，并且也會記錄這些事件的時間標(biāo)記。 j5lSu~  
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《科學(xué)雜志》的一篇新研究論文中詳細(xì)描述了這種微型“錄音機”，它們能夠幫助我們建立一種全新的技術(shù)，借助菌細(xì)胞診斷疾病或者監(jiān)測環(huán)境變化，而且不會給周圍環(huán)境帶來破壞。該研究的高級作者，美國哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心系統(tǒng)生物學(xué)副教授Harris Wang稱：“如果病人吞下這種細(xì)菌，它們或許能夠記錄下它們經(jīng)過消化道時經(jīng)歷的變化，讓我們了解之前難以接觸的現(xiàn)象。” B(
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這項研究背后的技術(shù)是一種流行的基因編輯工具CRISPR。這種基因編輯工具最初是在細(xì)菌當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的，它能夠讓科學(xué)家從本質(zhì)上剪切DNA序列并且使用特定的遺傳物質(zhì)取代。CRISPR是細(xì)菌免疫系統(tǒng)的一部分，它能夠通過入侵病毒復(fù)制DNA片段，因此細(xì)菌的后代能夠識別并且回絕后續(xù)的攻擊。 (+'*_   
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Wang教授稱：“CRISPR系統(tǒng)是一種自然的生物學(xué)記憶裝置，從工程學(xué)角度來說，這種方法是相當(dāng)不錯的，因為它是一種已經(jīng)經(jīng)過了進化的系統(tǒng)，而且非常擅長于存儲信息�！痹撗芯繄F隊的微觀“錄音機”事實上是由一對被稱為質(zhì)體的遺傳物質(zhì)搭載體構(gòu)成的。 XWQp-H.  
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首先“計時”質(zhì)體通過運送CRISPR區(qū)域的特定DNA分子——核苷酸來記錄時間。另外一種質(zhì)體經(jīng)過修改形成更多的復(fù)制體，但是只對一種外部信號做出反應(yīng)。最終記錄時間的背景序列和插入的信號序列合作對細(xì)胞周邊環(huán)境的變化做出反應(yīng)。 zY@|KV"^r  
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如果你還不太了解的話，可以這樣想。計時質(zhì)體在時間間隔做上A的標(biāo)記，如果沒有外部信號，科學(xué)家們將只看到一連串A符號。但是當(dāng)?shù)诙�質(zhì)體被外部信號激活時，它會將自己的標(biāo)識插入到A序列符號當(dāng)中。根據(jù)第二質(zhì)體做出標(biāo)識的位置，科學(xué)家們就能夠推斷外部信號發(fā)生的時間。這就像磁帶中的數(shù)據(jù)流一樣，科學(xué)家們能夠借助計算機工具進行進一步的分析。 YG<7Zv  
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在這項最新研究中，研究人員表明這個系統(tǒng)至少能夠在幾天時間里同時記錄三種信號。研究人員的下一個研究方向就是縮小信號目標(biāo)。Wang教授稱：“現(xiàn)在我們正計劃觀察自然狀態(tài)或者患病狀態(tài)下，腸道系統(tǒng)或者其它部位中各種信號可能發(fā)生的變化。”