Вчені запрограмували бактерію на очищення від пестицидів

Можно чи змусити мікроорганізми виконувати корисну роботу? Хімік Джастін Галліван (Justin Gallivan) наблизив нас на крок ближче до здійснення подібної можливості. Він перепрограмував нешкідливий вид бактерій Escherichia coli на "пошук і знищення" молекул гербіциду під назвою атразин.

"Замість того щоб змінювати один єдиний ген, змушуючи клітину робити якесь одне завдання, ми можемо почати поводитися з кліткою майже як з комп'ютером, - Перепрограмувати її на виконання цілого комплексу завдань ", - сказав Галліван.

Его останні відкриття були опубліковані в свіжому випуску журналу Nature Chemical Biology.

Галліван знаходиться на передньому краї такої науки як синтетична біологія. Важливою метою цієї науки, є перепрограмування бактерій для виконання комплексу завдань, таких як синтезування та доставка ліків або знаходження та очищення від забруднюючих навколишнє середовище веществ.

"Бактерія E. coli пливе до того, що їй подобається і спливає від тих об'єктів, які її дратують ", - заявив Галліван, -" Вона спілкується з іншими клітинами. Вона синтезує сложние смесі і відтворює себе кожні 20 хвилин. Іншими словами, E. coli може пробувати на смак, думати, говорити, слухати і створювати ".

Программа, згідно з якою вона може все це робити, закладена в геномі бактерії, і частково регулюється РНК-перемикачами, відомими як рібопереключателі. Команда Галлівана перепрограмувати хімічну навігаційну систему клітини E. coli, здійснивши хакерську атаку на керуючу бактерією програму і ввівши синтетичні рібопереключателі. Присутність атразина перемикає синтетичний рібопереключатель, змушуючи бактерію рухатися туди, де вище концентрація цього гербіциду.

В додаток до цього, дослідники вбудували в E. coli гени від бактерії, поїдає атразин, завдяки чому, бактерія навчилася виконувати ще одне завдання - переробку. "Фактично E. coli використовує молекули атразина в якості їжі, розщеплюючи їх у щось менш шкідливе ", - пояснив Галліван.

Атразін був заборонений в Європейському Союзі, але залишається одним з найпоширеніших гербіцидів у США, де його застосовують у кількостях вимірюваних мільйонами фунтів щорічно. "Якщо ви використовуєте якусь речовину в таких кількостях, то якась його частина неминуче опиниться в грунтових водах", - сказав Галліван, пояснюючи, чому його лабораторія займається пошуком методів очищення від цієї речовини.

Галліван займається фундаментальними дослідженнями на стику хімії, біології та матеріалознавства. "Область моїх досліджень - перепрограмування простих організмів, з метою виконання ними нових, для них, завдань, як можна більш передбачувано і раціонально", - Сказав він, - "У біології гряде революція. Ми починаємо по-справжньому розуміти пристрій живих організмів на молекулярному рівні. Замість того щоб запитувати: "Яка природа цього організму?", Ми можемо почати запитувати: "Що ми можемо зробити з цим організмом?". Цікаві новості науки і технікі тільки на станицях нашого портала.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg.com

• Экзоскелеты выходят за пределы лабораторий: помощь рабочим, спасателям и пациентам
• Как кофе связан с кишечником и мозгом: что показало исследование
• Инъекции раз в восемь недель помогли подросткам лучше контролировать ВИЧ
• Назальный спрей против респираторных вирусов получил поддержку американских военных
• Революция в протезировании: циркониевые коронки теперь печатают на 3D-принтере за полчаса
• Таблетка от апноэ сна сократила нарушения дыхания на 44%: сможет ли она заменить CPAP?
• Будущее стоматологии: как регенерация зубов становится реальностью без пересадки стволовых клеток
• Ученые нашли новый способ направлять CAR-T-клетки на солидные опухоли