Každý živý organismus na Zemi má svou DNA, která slouží jako jakési médium k ukládání informací. Díky DNA jsme v podstatě tím, čím jsme. Co kdybychom ale uměli vytvořit syntetickou DNA a vložit ji i do neživých předmětů? Mohli bychom tak ukládat informace zcela novým způsobem. Že je to nesmysl? Kdepak – švýcarským vědcům se to podařilo a vytvořili plastového králíčka nesoucího vlastní genetickou informaci.
Několik generací plastových králíků s totožnou DNA
DNA funguje v podstatě jako jakési úložiště genetických informací. Dá se říct, že ukládá informace podobným způsobem jako počítač sledem jedniček a nul. Vědci už nějakou dobu zvažují a testují možnost, že bychom mohli DNA využívat jako úložiště i jiných informací než jen těch genetických. Nikdo však doposud nevyužil toho, že DNA lze vepsat i do umělých předmětů každodenního použití. Až do chvíle, kdy vznikl náš plastový králík.
Bílého králíčka vytiskla 3D tiskárna pomocí tiskové hmoty obsahující syntetickou DNA. V té je zakódován tiskový plán pro králičí figurku – tedy jakési instrukce, které 3D tiskárně říkají, jak a co má tisknout, aby vznikl právě tento králík.
Jakmile byla figurka vytisknutá, vědci z ní kousek odřízli, zanalyzovali jeho DNA, dekódovaly informace v něm uložené a pomocí těch následně vytiskli dalšího identického králíka. Stejným způsobem vytiskli několik dalších generací králíků, aniž by došlo k jakémukoliv poškození uložené informace. To dokazuje, že lze pomocí DNA uchovávat informace v umělých předmětech, a dokonce je i dál beze změny „množit“. Je to vlastně totéž, jako kdyby někdo odebral několik buněk z vašeho těla a s jejich pomocí pak vytvořil váš klon.
Praktické využití je zatím budoucností
Zní to sice zajímavě, ale jaké by to vlastně mohlo mít využití v praxi? Teoreticky by jednou mohly mít všechny předměty každodenního použití svou vlastní DNA s užitečnými informacemi – například místo, kde byly vyrobeny, jejich složení, návod k použití, varování, doporučení atd. Podle některých vědců by mohly existovat třeba také kohoutky či toalety s DNA, které by dokázaly samy odhalit škodlivé patogeny, nebo testovat zdraví střevního mikrobiomu svých uživatelů.
DNA by jednoho dne mohla nahradit také dnešní hard disky. Jelikož DNA má obrovskou informační hustotu, šlo by o velmi efektivní způsob ukládání informací. Pouhý gram této látky je totiž schopný pojmout až miliardu terabajtů – tedy jeden zettabajt. To je pro nás až nepředstavitelné množství informací.
Velkou výhodou DNA jako úložiště by byla také jeho trvalost. Zatímco URL adresy a QR kódy se mění a uživatelské příručky mizí, informace fyzicky zabudované do objektu se jenom tak nevypaří.
Nicméně dnes se jedná zatím pouze o experimentální pokusy, které jsou nejen velmi drahé, ale také časově náročné. Kromě toho je DNA velmi křehkou molekulou náchylnou na vysoké teploty, kolísání pH a UV záření. Všechny tyto aspekty mohou vést ke zhoršení a degradaci uchovávaných informací. Než by se tedy DNA vůbec mohla začít využívat jako plnohodnotné úložiště, museli by vědci nejdříve přijít na způsob, jak stabilizovat její chemickou strukturu tak, aby zůstala za všech podmínek nezměněná. Což může v budoucnu samozřejmě přijít.
Proč zrovna králík?
Napadá vás otázka, proč, když má DNA tolik skvělých možností využití, vytiskli vědci zrovna králíka? To je řekněme jakási tradice, která vznikla v roce 1994, když vědec ze Standfordu přišel z obchodu s terakotovým králíkem. Pomocí laboratorních laserových skenerů pak vytvořil počítačovou verzi této hliněné sochy, která byla jednou z prvních digitálních reprezentací 3D objektu vůbec.
Králík se tak stal jakýmsi tréninkovým modelem, na kterém se počítačoví grafici učili vrstvit textury, vykreslovat kožešinu apod. To se stalo tak ikonickým, že se i dnes model králíka často využívá například při výuce zacházení s 3D tiskárnou. A právě proto byl králík využitý i v tomto experimentu.
