Американские химики изобрели способ генной маркировки белков, так что они начинают светиться одним из семи цветов в видимом диапазоне. Из семи цветов получается 49 цветовых пар, чего вполне достаточно для кодировки букв, цифр и других знаков. Учёные продемонстрировали новую технологию на бактериях Escherichia coli.
Для защиты зашифрованного текста используется дополнительный ген, устойчивый к определённому антибиотику. То есть осмысленный текст из цветовых пар появляется только после обработки бактерий антибиотиком, когда «лишние» бактерии умирают. Получается, что антибиотик играет роль ключа для расшифровки сообщения. У потенциального злоумышленника будет только одна попытка подобрать правильный ключ.
В данном примере роль ключа для расшифровки играет противотуберкулёзный препарат канамицин. Если обработать колонию другим антибиотиком, то сообщение будет необратимо искажено.
Данное исследование финансировалось по заказу военного агентства DARPA, которое ищет способы передачи зашифрованной информации без использования электронных устройств. Сложно представить, что шпионы будут посылать друг другу зашифрованные письма в виде бактерий или внедрять информацию в клетки собственного тела. Хотя и такое, наверное, возможно.
Например, на схеме представлен процесс передачи зашифрованного сообщения на нитроцеллюлозной мембране, которая сохраняет «отпечаток» белков и воспроизводит его в новом биорастворе. Такой лист можно отправить в конверте, договорившись предварительно о ключе.
Кроме шпионских игр, у изобретения есть много полезных применений. Например, становится возможной печать «водяных знаков» на интеллектуальной собственности биотехнологических компаний, то есть на растениях и животных. Копирайт можно ставить на новых сортах пшеницы или других генетически модифицированных растениях с повышенной урожайностью. Если фермер осмелится нарушить условия соглашения и после сбора выращенного урожая заново посеет зёрна (а не купит новую порцию у корпорации), то это легко будет выявить с помощью таких биологических маркеров.
Авторы изобретения — Джордж Уайтсайдс (George Whitesides) из Гарвардского университета и Дэвид Уолт (David Walt) из университета Тафтса в Медфорде, Массачусетс. Научная работа опубликована 26 сентября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PDF).
«Это действительно крутая идея», — прокомментировал работу коллег Кеннет Саслик (Kenneth Suslick), химик из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн. Идея настолько крутая, что она почти в точности описана в научно-фантастическом триллере Spiral, который вышел из печати в этом году, автор книги — физик Корнельского университета Пол Макьюэн (Paul McEuen). Там для решения таинственной головоломки нужно найти подсказки в виде флуоресцирующих протеинов, которые получаются внедрением особых генов в ДНК различных грибов. То есть главному герою надо найти светящиеся грибы. Дэвид Уолт, один из авторов научной статьи, говорит, что не читал книгу, но как фанат научной фантастики обязательно прочтёт.
