Бактериальные часы – усовершенствованная версия

Ученые филиалов университета Калифорнии в Сан-Диего, работающие под руководством Джеффа Хейсти (Jeff Hasty), создали живой часовой механизм – биологический осциллятор, представляющий собой колонию генетически модифицированных бактерий, которые, благодаря простейшей генетической схеме, в течение 50-100 минут испускают ритмичные синхронизированные импульсы флуоресцентного излучения.

По сути, разработка представляет собой первый синхронизированный генетический осциллятор, создание которого является очень важным достижением синтетической биологии. В будущем на основе такого осциллятора можно будет создавать биосенсоры для выявления различных токсинов и системы для дозированного введения препаратов.

Осцилляторы являются важнейшим механизмом биологического мира, определяющим многочисленные цикличные процессы, начиная от сердцебиения и мозговых волн и заканчивая циркадными ритмами. Они также являются важными контрольными механизмами электронных схем. Уже более 10 лет назад биологи разработали первую искусственную версию биологического осциллятора, получившую название «репрессилятор». (2000 год, в котором были созданы репрессилятор и первый генетический переключатель, считается годом рождения синтетической биологии.) Однако первым осцилляторам не хватало точности: отсчитываемый ими ритм быстро нарушался, а частоту и амплитуду колебаний было невозможно контролировать.

В 2008 году Джефф Хейсти и его коллеги создали следующий, более надежный осциллятор, который настраивался с помощью изменения температуры среды культивирования бактерий, концентрации содержащихся в среде питательных веществ и специфических химических агентов. Однако такие осцилляторы были представлены индивидуальными клетками, так как бактерии не хотели работать синхронно. В своей новой работе, результаты которой опубликованы в журнале Nature от 21 января в статье «A synchronized quorum of genetic clocks», авторы усовершенствовали свою разработку, заставив бактерии работать в унисон за счет молекулярного механизма, используемого многими микроорганизмами для общения друг с другом.

Добавить комментарий: