Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Новый механизм самоуничтожения не позволит бактериям разбежаться в неподходящем месте

Синтетическая биология знает множество способов, как заставить микроорганизмы трудиться на благо человечества. Модифицированные бактерии могут перерабатывать пластиковые отходы, диагностировать заболевания кишечника, лечить рак и даже производить кислород для первых колонизаторов Марса. Правда, есть одна проблема: никто не знает, что произойдёт, если микробы выйдут из-под контроля и улизнут от своих создателей.

новый механизм самоуничтожения не позволит бактериям разбежаться

Ранее другие учёные уже предлагали способ, с помощью которого бактерии можно было убивать по команде, но в случае с побегом этот вариант не сработает. Отдельная трудность состоит в том, что микроорганизмы способны быстро мутировать, и исследователи должны быть полностью уверены, что гены, ответственные за ликвидацию нарушителей, в любом случае передадутся следующему поколению.



Теперь исследователи из Гарвардского университета во главе с Памелой Сильвер (Pamela Silver) разработали систему из двух молекулярных механизмов, которые "встраиваются" в геном микробов и автоматически уничтожают их за пределами "разрешённой зоны". В качестве модельных организмов выступили кишечная палочка и лабораторная мышь, в организм которой и помещали модифицированных бактерий.

Первый генетический переключатель не позволяет микроорганизмам удалить определённую функцию из генома в процессе эволюции. Он состоит из гена, кодирующего смертельный для бактерии токсин, и так называемого "элемента памяти", который подавляет производство ядовитого вещества. Если в результате мутации элемент памяти будет вырезан из генома, содержание токсина вырастет, и неправильные клетки будут уничтожены.

Второй механизм действует по похожему принципу, но в этом случае блокировка производства токсина исчезает в тот момент, когда температура окружающей среды падает с 37 до 22 градусов по Цельсию. Таким образом такие бактерии могут существовать только внутри живого теплокровного организма. Но как только они покинут его пределы, например, выйдут вместе с фекалиями, температура окружающей среды фактически их убьёт.

Длительное наблюдение за линиями модифицированных бактерий показало, что механизм самоликвидации сохраняется, как минимум, в 140 поколениях. А после попадания из организма мыши во внешнюю среду выживает лишь один микроорганизм из ста тысяч.

"Этот прорыв значительно приближает нас к реальному использованию синтетически сконструированных микроорганизмов в организме человека или окружающей среде, – говорит Сильвер в пресс-релизе. – Сейчас мы работаем над созданием комбинаций выключателей, которые могут реагировать на различные экологические факторы, чтобы обеспечить ещё более жёсткий контроль".

Детально разобраться в сложнейшей системе сдерживающих факторов и молекулярных переключателей можно, прочитав статью, которая была опубликована авторами работы в научном издании Molecular Cell.

Автор: Дарья Загорская





Ссылка на источник

Tags: бактерии, биология, генная инженерия
Subscribe

Posts from This Journal “бактерии” Tag

Buy for 30 tokens
Главная задача популяризатора науки — объяснять сложное простым языком, причем так, чтобы это захватывало и удивляло. В идеале для этого автор сам должен быть ученым — не только «для авторитета», но и ради профессионального навыка обращения с информацией, умения отличать…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments