Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23 сентября
Никита Логинов
2
2 677

Биологи создали программируемую живую материю из бактерий

6.4

Новая технология позволяет выращивать колонии искусственных бактерий объемом в несколько кубических сантиметров. Получается желеобразное вещество определенной формы, способное выполнять заданные в геноме функции.

Кусочек программируемого живого материала, выращенного в колбе
Кусочек программируемого живого материала, выращенного в колбе / © Университет Райса

Биологи из Университета Райса (США) представили технологию выращивания живого материала в виде искусственных бактерий, способных к самоорганизации. Ученые редактируют их геном под определенные задачи, а дальше эти бактерии с помощью специального белка воспроизводят сами себя и выстраиваются в макроскопические структуры. Ранее не получалось добиться такого поведения от генетически модифицированных бактерий, пишут исследователи в журнале Nature Communications.

Ученые использовали в качестве «строительного блока» Caulobacter crescentus — нейтральную для человека серповидную бактерию, живущую в пресноводных озерах и ручьях. В ее генетическом коде есть белок, который покрывает мембрану защитной оболочкой вроде змеиной чешуи. Авторы работы модифицировали этот белок таким образом, чтобы он выстраивал из «чешуи» пространственные структуры, заполненные бактериальной массой. Получается вещество в виде желе или слизи, которое само растет по заданной форме, как растет дерево или кость.

Скорость роста очень высока, примерно за сутки популяция генетически модифицированных микробов увеличивается как минимум на четыре порядка (в 10 тысяч раз). Процесс происходит в воде: сначала на ее поверхности образуется тонкая пленка из бактерий, после чего сосуд принимаются постоянно встряхивать, чтобы ускорить рост массы. Когда она достигает заданных форм и размеров, материал опускается на дно и больше не растет.

Процесс роста живых материалов и полученные образцы / © Университет Райса

Ученые создали таким образом целый ряд образцов живой материи разных форм и назначения. Один из них поглотил кадмий из раствора, успешно сыграв роль абсорбента. Другой эксперимент показал, что выращенный материал можно использовать как катализатор биохимических реакций — например, для ускоренного окисления глюкозы. Это открывает возможность для программируемого очищения водоемов от загрязнений и ядов. Вообще, по мнению исследователей, из такой материи можно выращивать живые датчики, лекарственные вещества, биоэлектронные устройства и прочие полезные вещи. Или создать строительные материалы, способные самостоятельно восстанавливать и поддерживать заданную форму.

Отдельный плюс полученной живой материи — ее стабильность. Проверка показала, что образцы можно неделями хранить в простой банке на полке при комнатной температуре. То есть, перевозка выращенного материала к месту назначения не требует специального изолирующего и охлаждающего оборудования. Ученые надеются, что это позволит программируемой живой материи быстро покорить рынок, но до повседневного применения еще неблизко, так как технологию нужно совершенствовать. Ближайшая цель исследователей — проверить, будет ли их подход работать на других бактериях.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
7 часов назад
Василий Парфенов

На «Заводе 42» компании Northrop Grumman в Палмдейле, штат Калифорния, прошла торжественная церемония выкатки новейшего стратегического бомбардировщика B-21 Raider. Малозаметный самолет должен в ближайшем будущем частично заменить устаревающий парк Rockwell B-1 Lancer и Northrop Grumman B-2 Spirit, и даже взять на себя ряд задач, которые выполняют совсем уж «старички» Boeing B-52 Stratofortress.

Вчера, 12:31
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

Вчера, 16:05
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

30 ноября
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

30 ноября
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Вчера, 12:31
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

-
0
+
Rimworld: Save our ship 2: "Учёные вывели особых насекомых, которые могут жить в вакууме и разбирать большие астероиды. Это было плохой идеей."
-
2
+
Учёные придумали Шоггота =О
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: