Geneticky upravené bakterie barevně malují na Petriho misky
24.5.2017, Jan Vítek, aktualita
Výzkumníci z MIT se úspěšně pokusili geneticky naprogramovat bakterie, které jsou schopny detekovat světlo v různých vlnových délkách a pak vytvořit vlastní pigment, které mu odpovídá. Tvořit tak mohou celé barevné obrázky.
Jedná se tak o laboratorní obdobu propracovaných mimiker, která je však na bakteriální úrovni. Výzkumníci z MIT se jí pochlubili v publikaci Nature Chemical Biology, kde se píše o geneticky modifikovaných bakteriích Escherichia coli s novou sítí 18 genů, které jim umožní reagovat na vystavení červené, zelené a modré barvě tvorbou vlastního pigmentu odpovídající barvy. Pak jde tedy jen o to, aby se vrstva těchto bakterií vystavila nějakému obrázku, který pak dokáže reprodukovat, čímž svou Petriho misku změní v malířské plátno.
Nyní jde jen o ukázku toho, čeho všeho lze docílit genetickým programováním, ale takovéto RGB či podobné mikroby by mohly později najít i praktické využití. Právě vystavením různě barevnému světlu by se mohly biologicky tvořit rozličné vzory tkání, vzdáleně ovládat buňky nebo se takto může zajistit komunikace mezi elektronickými a biologickými systémy, jak podotkl Christopher Voigt z MIT.
Nový výzkum navazuje na starší projekt z roku 2005, kdy byl představen systém ze čtyř genů, který umožnil mikrobům tvořit monochromatické obrázky. Nyní už jde o 18 genů, díky nimž bakteriím přibyly také biologické světločivné senzory, jaké se dají najít na některých rostlinách, houbách nebo řasách. Červené světlo zde detekuje hybridní kináza (enzym) citlivý na vlnovou délku 705 nm. Na zelenou zase reaguje senzor vypůjčený z řas, který vybudí vlnová délka 535 nm a modrou zase obstará hybridní kináza citlivá na 470 nm.
Pokud některý z těchto biologických senzorů "sepne", začnou reagovat další geny tvořící příslušné barevné pigmenty, nebo případně i fluorescenční proteiny. Bakterie k tomu potřebují být rozprostřeny na miskách s agarózou, což je polysacharid získávaný z agaru, který jim poslouží jako potrava. Poté je třeba vystavit je danému barevnému obrázku po dobu 18 hodin a už jen počkat, až vytvoří jeho přesnou, i když poněkud vybledlou repliku.
Zdroj: Nature
Nyní jde jen o ukázku toho, čeho všeho lze docílit genetickým programováním, ale takovéto RGB či podobné mikroby by mohly později najít i praktické využití. Právě vystavením různě barevnému světlu by se mohly biologicky tvořit rozličné vzory tkání, vzdáleně ovládat buňky nebo se takto může zajistit komunikace mezi elektronickými a biologickými systémy, jak podotkl Christopher Voigt z MIT.
Nový výzkum navazuje na starší projekt z roku 2005, kdy byl představen systém ze čtyř genů, který umožnil mikrobům tvořit monochromatické obrázky. Nyní už jde o 18 genů, díky nimž bakteriím přibyly také biologické světločivné senzory, jaké se dají najít na některých rostlinách, houbách nebo řasách. Červené světlo zde detekuje hybridní kináza (enzym) citlivý na vlnovou délku 705 nm. Na zelenou zase reaguje senzor vypůjčený z řas, který vybudí vlnová délka 535 nm a modrou zase obstará hybridní kináza citlivá na 470 nm.
Pokud některý z těchto biologických senzorů "sepne", začnou reagovat další geny tvořící příslušné barevné pigmenty, nebo případně i fluorescenční proteiny. Bakterie k tomu potřebují být rozprostřeny na miskách s agarózou, což je polysacharid získávaný z agaru, který jim poslouží jako potrava. Poté je třeba vystavit je danému barevnému obrázku po dobu 18 hodin a už jen počkat, až vytvoří jeho přesnou, i když poněkud vybledlou repliku.
Zdroj: Nature
