Des chercheurs parviennent à stocker un GIF dans l'ADN d'une bactérie

Des chercheurs sont parvenus à stocker une séquence animée dans l'ADN d'une bactérie et à la récupérer pour la lire. 

Vous stockez vos GIF sur une carte SD ? Et si vous optiez plutôt pour un enregistrement de vos données dans l'ADNd'une bactérie intestinale ? Une étude publiée le 12 juillet 2017 dans la revue Nature révèle la lecture réussie d'une courte séquence de 5 images préalablement stockée dans l'ADN de Escherichia coli. Réalisée par des chercheurs de l'université d'Harvard cette expérience pourrait ouvrir les portes d'une meilleure connaissance du cerveau. 

La méthode des ciseaux Crispr-cas utilisée pour découper l'ADN de la bactérie 

Pour incorporer les images à la bactérie, les scientifiques ont utilisé la célèbre méthode des ciseaux Crispr-Cas pour en découper l'ADN. Découverte en 2012 par un binôme franco-américain, la technique vise à utiliser un morceau d'ADN pour guider une enzyme Cas. Cette dernière jouant le rôle d'un ciseau dont le rôle consiste à découper le gène avec précision. Une fois la partie ciblée découpée, les chercheurs peuvent ensuite y insérer la séquence choisie en remplacement. La méthode Crispr-cas est très utilisée par les chercheurs car elle permet de remplacer un gène par un autre avec une déconcertante rapidité. 

Une main humaine et un cheval au galop stockés en noir et blanc

Les scientifiques ont d'abord transcrit l'image d'une main humaine en noir et blanc. A partir de l'image de départ traduite en langage binaire sous forme de 0 et de 1, les chercheurs sont parvenus à coder différentes combinaisons de trois nucléotides, éléments constitutifs de l'ADN. Ces séquences déterminent 21 nuances de couleurs situées entre le noir et le blanc et définissent trois positions : haut, milieu, bas. Elles désignent des zones précises de l'image.

L'ensemble de séquences sont ensuite mises bout à bout pour constituer le brin d'ADN à insérer au sein de la bactérie. Forts d'un premier succès les scientifiques sont ensuite parvenus à coder de la même manière un mini film représentant un cheval au galop. Il s'agit d'une transcription simplifiée de l'oeuvre "cheval galopant" réalisée par le photographe Eadweard Muybridge en 1877. Si l'oeuvre initiale comportait 24 clichés, la copie bactérienne n'en comportait pour sa part que 5. 

À gauche, l'image originale. À droite, l'image reconstituée à partir de l'information "stockée" dans le matériel génétique de la bactérie / Crédits : S. Shipman et al.

Une image reconstituée avec une précision de 90%

La séquence animée est ensuite récupérée via la méthode traditionnelle du séquençage ADN. A partir de l'enchaînement des différents nucléotides ainsi obtenu, un programme informatique permet de générer l'information stockée dans la bactérie sous forme de code binaire puis d'image. Le film est alors recomposé avec une précision de 90% par rapport à l'information stockée. 

A terme, les chercheurs espèrent utiliser les neurones pour enregistrer l'histoire moléculaire du développement du cerveau. "Un tel enregistreur moléculaire nous permettrait de collecter les données de toutes les cellules à la fois sans avoir besoin d'y accéder ou de les observer directement“ a déclaré dans un communiqué le neuroscientifique Seth Shipman à l'origine de l'étude.