Всеукраїнський загальнополітичний освітянський тижневик
Персонал Плюс - всеукраїнський тижневик

Новий механізм самознищення не дозволить бактеріям розбігтися в невідповідному місці

Для того щоб модифіковані бактерії не розбрелися і не заселяли світ, вчені заклали в їх геномі свого роду бомбу.

Синтетична біологія знає безліч способів, як змусити мікроорганізми працювати на благо людства. Модифіковані бактерії можуть переробляти пластикові відходи, діагностувати захворювання кишечника, лікувати рак і навіть виробляти кисень для перших колонізаторів Марсу. Правда, є одна проблема: ніхто не знає, що станеться, якщо мікроби вийдуть з-під контролю.

Раніше інші вчені вже пропонували спосіб, за допомогою якого бактерії можна було вбивати по команді, але у випадку з втечею цей варіант не спрацює. Окрема проблема полягає в тому, що мікроорганізми здатні швидко мутувати, і дослідники повинні бути повністю впевнені, що гени, відповідальні за ліквідацію порушників, в будь-якому випадку передадуться наступному поколінню.

Тепер дослідники з Гарвардського університету на чолі з Памелою Сільвер (Pamela Silver) розробили систему з двох молекулярних механізмів, які "вбудовуються" в геном бактерій і автоматично знищують їх за межами "дозволеної зони". Як модельні організмів виступили кишкова паличка і лабораторна миша, в організм якої і поміщали модифікованих бактерій.

Перший генетичний перемикач не дозволяє мікроорганізмам видалити певну функцію з генома в процесі еволюції. Він складається з гена, що кодує смертельний для бактерії токсин, і так званого "елемента пам'яті", який пригнічує виробництво отруйної речовини. Якщо в результаті мутації елемент пам'яті буде вирізаний з генома, зміст токсину виросте, і неправильні клітини будуть знищені.

Другий механізм діє за схожим принципом, але в цьому випадку блокування виробництва токсину зникає в той момент, коли температура навколишнього середовища падає з 37 до 22 градусів за Цельсієм. Таким чином такі бактерії можуть існувати тільки всередині живого теплокровного організму. Але як тільки вони покинуть його межі, наприклад, вийдуть разом з фекаліями, температура навколишнього середовища фактично їх вб'є.

Тривале спостереження за лініями модифікованих бактерій показало, що механізм самоліквідації зберігається, як мінімум, в 140 поколіннях. А після попадання з організму миші в зовнішнє середовище виживає лише один мікроорганізм зі ста тисяч.

"Цей прорив значно наближає нас до реального використання синтетично сконструйованих мікроорганізмів в організмі людини або навколишньому середовищі, - каже Сільвер в прес-релізі. - Зараз ми працюємо над створенням комбінацій вимикачів, які можуть реагувати на різні екологічні фактори, щоб забезпечити ще більш жорсткий контроль ".

Детально розібратися в складній системі стримуючих факторів і молекулярних перемикачів можна, прочитавши статтю, яка була опублікована авторами роботи в науковому виданні Molecular Cell.

Повертаючись же до інших подвигів бактерій у співпраці з синтетичними біологами, хотілося б згадати ще про мікроорганізми, яких вчені змусили виробляти електрику, про бактерії що світяться які допоможуть виявити міну і мініатюрних фахівцях з розпізнавання раку і діабету.

вгору

© «ПЕРСОНАЛ ПЛЮС». Усі права застережено.

Передрук матеріалів тільки за згодою редакції.
При розміщенні матеріалів в Інтернет обов’язкове посилання на сайт видання. Погляди авторів можуть незбігатися з позицією редакції

З усіх питань звертайтеся, будь ласка, gazetapplus@gmail.com