音讯可以保存在磁带介质上，而微生物的资料记录器则可将生物讯号储存在 CRIPSR 序列中。
CRISPR-Cas 是细菌的一种免疫系统，当外来病原体（例如噬菌体）侵入时，CRISPR-Cas 可将病原体遗留的片段插入自己的基因体中形成间隔序列（Spacer sequence），当同样敌人再度进犯，CRISPR-Cas 就可以比对序列，进而将敌人的 DNA 剪断，使它们失去攻击力。
可以剪辑基因的能力成为基因研究专家的宠儿，他们将这套系统改进并运用在培养的细胞、实验动物，甚至人类基因上，十多个利用 CRISPR-Cas 系统治疗各种疾病的临床试验正如火如荼地进行。
不过哥伦比亚大学医学中心的科学家却在 CRISPR 记录功能看到未开发的潜力。“CRISPR-Cas 系统是种天生的细菌内存。从工程的观点来看，这是件好事。这套系统已通过演化的考验，磨练成很好的记忆系统。”哈利斯‧王（Harris Wang）说。他是哥伦比亚大学医学中心病理与细胞生物学与系统生物学系的助理教授，他的实验室最近于《科学》期刊发表了一篇关于 CRISPR 研究的论文。
就像我们将音讯储存在磁带介质上，细菌基因体的 CRISPR 位置也累积了许多病毒的年代学纪录，就像内存一样。因此王博士的实验团队发展出一套他们称为 TRACE（temporal recording in arrays by CRISPR expansion）的生物系统。
首先科学家修饰一段称做质体的 DNA，让它在收到外来讯号后能大量复制，称做触发质体；另外科学家也建构出会表达 Cas 蛋白质的记录质体。在同时带有记录质体和触发质体的大肠杆菌中，如果没有外来讯号的刺激，只有记录质体和极少量的触发质体会被 CRISPR-Cas 系统插进 CRISPR 序列形成间隔；反之，不仅整体的间隔序列增加，来自触发质体的整体比例也跟着提高。不只如此，他们还发现随着触发质体的套数（Copy number）增加，来自触发质体的间隔序列占的比例也会跟着提高。
不过要成为有用的生物记录器这样远远不够，应该还需要正确记录讯号的先后顺序，也就是说插入 CRISPR 序列的顺序应该和释放讯号的顺序相关。一开始科学家观察到来自触发质体的间隔序列所占的比例会和讯号出现次数成正比，因此他们认为系统可以当作简单的讯号计数器。不过其实它能做到更好：接下来他们就发现触发质体在间隔序列的位置和释放讯号的时间呈高度相关，表示讯号的时间先后也是可以正确记录的。
借由这样的改造，这种存在于细菌体内的记录器可记录细菌与周围环境的连结，“这种细菌如果被人类吃下肚，也许可以记录它们在肠胃道的整个过程，让我们看到原本观测不到的现象。”王博士说。只要记录根据不同环境产生的讯号差异，科学家就能利用运算工具读取纪录及记录时间。
论文也证明 TRACE 可同时处理至少 3 种讯号，以及长达数天的记忆容量。“现在我们正把目光放在一些标记物，肠胃道系统中它们会在自然状态和疾病状态的转换时出现变化。”王博士说，可见这套系统也具有潜力应用到其他疾病的诊断，接下来就让我们期待这种细菌记录器能带给我们什么样的突破吧。
- World’s smallest tape recorder is built from microbes
- Multiplex recording of cellular events over time on CRISPR biological tape
（首图来源：王实验室／哥伦比亚大学医学中心）
