rss
twitter
Календарь новостей
«    Август 2021    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 

Бактерии научились считать

Бактерии научились считать
Источник: compulenta.ru
Группа специалистов из США создала искусственные генные сети, которые позволяют бактериям отсчитывать дискретные события.

Генной сетью принято называть совокупность согласованно экспрессирующихся генов, их белковых продуктов и взаимосвязей между ними. Ученые экспериментировали с колониями кишечных палочек (Escherichia coli) и разработали две подобных структуры, которые в естественных условиях у этого микроорганизма не встречаются.

Первая генная сеть, названная «риборегулируемым транскрипционным каскадом» (Riboregulated Transcriptional Cascade, RTC), ведет подсчет, останавливая и запуская процессы транскрипции и трансляции группы генов при наступлении определенного события. Исследователи настроили систему таким образом, что после третьей приостановки процессов сеть транслирует и транскрибирует ген, кодирующий флуоресцентный белок, свечение которого регистрируется в эксперименте.

Вторая конфигурация сети, получившая наименование «каскад на основе ДНК-инвертазы» (DNA Invertase Cascade, DIC; ДНК-инвертазами называют особый класс ферментов, катализирующих инвертирование сегментов ДНК), функционирует по другому принципу. При наступлении события первый ген цепочки вырабатывает протеин, который «вырывает» этот самый ген из сети, «переворачивает» его и вставляет обратно. В таком положении ген уже не может быть транскрибирован, однако дополнительный фрагмент ДНК, присоединенный к нему, служит «маркером», указывающим на то, что процесс можно продолжать, начиная со следующего гена. Каждый подобный переворот отмечает событие, и после третьего отсчета аналогичным образом активируется флуоресцентный белок.

У каждой сети есть свои преимущества. RTC может обеспечить сравнительно высокую скорость счета (наилучшие результаты она демонстрирует в том случае, если интервал между событиями составляет 20–30 минут). DIC требуется больше времени на манипулирование генами, а потому для нее идеальны продолжительные события с большими интервалами между ними (таким образом микроорганизм может вести подсчет дней, ориентируясь по смене освещенности).

По словам исследователей, счетчик можно связать с любыми внешними событиями, влияние которых бактерия способна ощутить (к примеру, она исправно реагирует на присутствие определенных токсинов), а также с изменениями внутреннего состояния микроорганизма. Бактерию можно будет заставить «самоликвидироваться» после завершения некоторого числа клеточных делений либо по прошествии заданного времени. «Получается своего рода предохранительный механизм, — объясняет один из авторов исследования Джеймс Коллинз (James J. Collins) из Бостонского университета. — Если вы решили выпустить микроорганизм в окружающую среду, намереваясь использовать его как биосенсор, или ввести нечто подобное в тело пациента для доставки лекарственного препарата, вас наверняка заинтересует возможность уничтожения этого микроорганизма после того, как он выполнит свою работу».

Оба метода, как отмечают авторы, весьма перспективны в плане модернизации и улучшения. Наиболее тривиальной модификацией, очевидно, станет увеличение емкости счетчика, однако можно провести и множество других изменений. К примеру, можно расширить число генов, кодирующих флуоресцентные белки, и добиться того, что разные состояния счетчика будут отмечаться разными оттенками свечения.
Подготовлено по материалам (источник): computerra.ru
Дата: 1 июня 2009
Другие новости, которые читают вместе с этой:
Ссылки спонсоров
ЦВТ «Инноком» | О проекте
+7 (3952) 755-265 | info@innocom.ru
Rambler's Top100
Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика