英模拟DNA合成可大量存储信息的聚合物

2010-6-30 14:34 来源: 科技日报
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  据美国物理学家组织网6月29日(北京时间)报道,英国雷丁大学的化学家通过模拟DNA链存储和处理信息的方式,人工合成出了一条能够存储信息的聚合物链。实验表明,生物信息处理的很多特性都能够在人工合成的聚合物链上表现出来,这种方法或许能够改变目前的信息处理和存储方式。

  就像一本书中的信息由一系列线性的字母组成一样,所有生物用来执行一定功能和繁衍生息所需要的信息被存储在很多化学元件组成的线性序列中。这些化学元件组成了DNA和RNA的链,在这些链上,小小的片段就存储着大量的信息,这些信息可以引导生命的分子处理过程。

  雷丁大学材料化学家霍华德·科尔基宏领导的研究团队在《自然—化学》杂志中指出,他们通过模拟DNA链存储和处理信息的方式,设计和人工合成了一条承载有信息的聚合物短链,并在实验中首次证实,生物信息处理的很多特性都能够在人工合成的聚合物链上表现出来。随着这项技术研发的进展,在未来,合成聚合物存储信息的密度将是目前的几百万倍,数字信息技术将彻底改变。

  这项研究的关键在于制造出镊子形状的分子,让这些分子沿着这条聚合物链挑选信息。当镊子的两臂“感应”到存在着不同的序列时,就会将其夹起,并且放置在链上,链的结构和镊子的结构完全互补。

  几个镊子分子能够在聚合物链上一个紧贴着另一个,这样,这些分子就能够“阅读”并且翻译长长的聚合物序列上的信息。最重要的是,不同种类的镊子分子可以在链上不同位置开始阅读信息,这意味着不同类的信息能够从同一个序列上读到,这样,将会大大增加聚合物链上存储的信息量。

  科尔基宏表示,这个过程同遗传信息的处理过程非常类似,并有望研发出在聚合物链上书写新信息的方法,最终研发出能够在分子层面进行全合成的信息技术。