Μετά τα ταχυδρομικά περιστέρια, τα μεταλλαγμένα ταχυδρομικά βακτήρια

E.coli η κατάσκοπος

To μήνυμα κωδικοποείται στην αλληλουχία των χρωματιστών βακτηριακών αποικιών, περίπου όπως στην εικόνα 

Ουάσινγκτον

Τα μικροφίλμ και το αόρατο μελάνι που γνωρίζουμε από τις ταινίες με κατάσκοπους είναι πια παρωχημένα: Ερευνητές που συμμετείχαν σε πρόγραμμα του αμερικανικού Πενταγώνου επινόησαν μια μέθοδο που κωδικοποιεί μυστικά μηνύματα μέσα σε χρωματιστά βακτήρια.

Το αμερικανικό υπουργείο Άμυνας, και συγκεκριμένα η διαβόητη Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Προγραμμάτων Άμυνας (DARPA), είχε ζητήσει από τους επιστήμονες να επινοήσουν μια χημική μέθοδο για την αποστολή μυστικών μηνυμάτων, η οποία δεν θα απαιτεί ηλεκτρονικό εξοπλισμό για την αποκωδικοποίηση.

Αυτό ακριβώς έκανε η ομάδα του Ντέιβιντ Ουόλτ στο Πανεπιστήμιο Tufts της Μασαχουσέτης. Οι ερευνητές της ομάδας χρησιμοποίησαν το γνωστό κολοβακτηρίδιο E.coli και δημιούργησαν γενετικά τροποποιημένα στελέχη του που φθορίζουν με διάφορα χρώματα, όπως κίτρινο, πράσινο και κόκκινο.

Αυτά τα διαφορετικά στελέχη των βακτηρίων μπαίνουν στη σειρά και αφήνονται να αναπτυχθούν σε μια συστοιχία με μικρές τρύπες. Στον κώδικα της μελέτης, κάθε γράμμα, αριθμός ή σύμβολο αντιστοιχεί σε συνδυασμό δύο χρωμάτων. Για παράδειγμα, όταν ο παραλήπτης του μηνύματος βλέπει δύο κίτρινες κουκκίδες στη σειρά, γνωρίζει ότι οι κουκκίδες αυτές αντιστοιχούν στο γράμμα «t», ενώ αν δει ένα πορτοκαλί και ένα πράσινο διαβάζει το γράμμα «d».

Αφού το μήνυμα καλλιεργηθεί στο εργαστήριο, οι ερευνητές πιέζουν πάνω στη συστοιχία ένα φίλτρο νιτροκυτταρίνης, πάνω στο οποίο κολλάει ένας μικρός αριθμός βακτηρίων. Το φύλλο αυτό μπορεί να σταλεί με το ταχυδρομείο και να χρησιμοποιηθεί από τον παραλήπτη για την αναδημιουργία των βακτηριακών αποικιών στο αρχικό τους μοτίβο.

Στη μελέτη που δημοσιεύουν στο Proceedings of the National Academy of Sciences, οι ερευνητές παρουσιάζουν ένα φύλλο νιτροκυτταρίνης που περιέχει το μήνυμα: «αυτό είναι ένα βιοκωδικοποιημένο μήνυμα από το εργαστήριο του Ουόλτ @Πανεπιστήμιο Tufts 2010».

To μήνυμα προφανώς αποκαλύπτεται μόνο σε όποιον γνωρίζει τον μυστικό κώδικα αποκρυπτογράφησης και μπορεί να καλλιεργήσει τα βακτήρια από το φύλλο νιτροκυτταρίνης. Ωστόσο οι ερευνητές πρόσθεσαν μια επιπλέον δικλείδα ασφαλείας για να μην πέφτει το μήνυμα σε λάθος χέρια: πρόσθεσαν σε ορισμένα από τα βακτήρια γονίδια που προσδίδουν ανθεκτικότητα σε συγκεκριμένα αντιβιοτικά.

Αν τα βακτήρια αυτά ανακατευτούν με βακτήρια ευαίσθητα στα αντιβιοτικά, τα χρώματα του μηνύματος αλλάζουν και η ανάγνωσή του είναι αδύνατη. Ο μόνος τρόπος να αποκαλυφθεί το μήνυμα είναι να γνωρίζει ο παραλήπτης ποιο αντιβιοτικό πρέπει να προσθέσει ώστε να σκοτώσει τα βακτήρια που αλλοιώνουν τα πραγματικά χρώματα.

Το μήνυμα που κωδικοποίησαν οι ερευνητές γίνεται ορατό μόνο με την προσθήκη του αντιβιοτικού αμπικιλίνη. Αν ο παραλήπτης χρησιμοποιήσει ένα λάθος αντιβιοτικό, την καναμυκίνη, το μήνυμα αλλάζει και γίνεται: «χρησιμοποίησες λάθος κλειδί αποκρυπτογράφησης και το μήνυμα δεν έχει νόημα».

Η μέθοδος είναι έξυπνη, ωστόσο οι ερευνητές παραδέχονται ότι ο Τζέιμς Μποντ πιθανότατα δεν θα ενδιαφερθεί να τη χρησιμοποιήσει.

Πιθανότερο είναι να αξιοποιηθεί η τεχνική στη βιομηχανία βιοτεχνολογίας, προκειμένου να εισάγονται μυστικά αναγνωριστικά μηνύματα στους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς τους.

Newsroom ΔΟΛ