10 июля, 2018 
adminGWP Мoжнo ли зaстaвить микрooргaнизмы выпoлнять пoлeзную рaбoту? Xимик Джaстин Гaлливaн (Justin Gallivan) приблизил нaс нa шaг ближe к oсущeствлeнию пoдoбнoй вoзмoжнoсти. Oн пeрeпрoгрaммирoвaл бeзврeдный вид бaктeрий Escherichia coli нa «пoиск и уничтожение» молекул гербицида под названием атразин.
«Вместо того чтобы изменять один единственный ген, заставляя клетку делать какое-то одно задание, мы можем начать обращаться с клеткой почти как с компьютером, — перепрограммировать ее на выполнение целого комплекса задач», — сказал Галливан.
Его последние открытия были опубликованы в свежем выпуске журнала Nature Chemical Biology.
Галливан находится на переднем крае такой науки как синтетическая биология. Важной целью этой науки, является перепрограммирование бактерий для выполнения комплекса задач, таких как синтезирование и доставка лекарств или нахождение и очистка от загрязняющих окружающую среду веществ.
«Бактерия E. coli плывет к тому, что ей нравится и уплывает от тех объектов, которые ее раздражают», — заявил Галливан, — «Она общается с другими клетками. Она синтезирует сложные смеси и воспроизводит себя каждые 20 минут. Другими словами, E. coli может пробовать на вкус, думать, говорить, слушать и создавать».
Программа, согласно которой она может все это делать, заложена в геноме бактерии, и частично регулируется РНК-переключателями, известными как рибопереключатели. Команда Галливана перепрограммировала химическую навигационную систему клетки E. coli, осуществив хакерскую атаку на управляющую бактерией программу и введя синтетические рибопереключатели. Присутствие атразина переключает синтетический рибопереключатель, заставляя бактерию двигаться туда, где выше концентрация этого гербицида.
В дополнение к этому, исследователи встроили в E. coli гены от бактерии, поедающей атразин, благодаря чему, бактерия научилась выполнять еще одно задание — переработку. «Фактически E. coli использует молекулы атразина в качестве еды, расщепляя их во что-то менее вредное», — пояснил Галливан.
Атразин был запрещен в Европейском Союзе, но остается одним из самых распространенных гербицидов в США, где его применяют в количествах измеряемых миллионами фунтов ежегодно. «Если вы используете какое-то вещество в таких количествах, то какая-то его часть неминуемо окажется в грунтовых водах», — сказал Галливан, поясняя, почему его лаборатория занимается поиском методов очистки от этого вещества.
Галливан занимается фундаментальными исследованиями на стыке химии, биологии и материаловедения. «Область моих исследований — перепрограммирование простых организмов, в целях выполнения ими новых, для них, заданий, как можно более предсказуемо и рационально», — сказал он, — «В биологии грядет революция. Мы начинаем по-настоящему понимать устройство живых организмов на молекулярном уровне. Вместо того чтобы спрашивать: «Какова природа этого организма?», мы можем начать спрашивать: «Что мы можем сделать с этим организмом?». Интересные новости науки и техники только на станицах нашего портала.
Оригинал (на англ. языке): Physorg.com
українська версія: Вчені запрограмували бактерію на очищення від пестицидів
Опубликовано в рубрике