Генная инженерия превратила бактерию в живой спидометр — Naked Science
14.05.2019
4 минуты
Сергей Васильев
1
123

Генная инженерия превратила бактерию в живой спидометр

Клетки псевдомонад оснащены рецептором, позволяющим следить за скоростью движения окружающей жидкости; ученые дополнили его флуоресцентным белком, превратив микробы в живые инструменты измерений.

bacter0

Команда принстонского профессора Земера Гитаи (Zemer Gitai) исследовала клетки синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa) — довольно опасные условно-патогенные бактерии, часто встречающиеся в воде и почве. Что в природе, что в человеческом организме они постоянно живут в окружении потоков жидкости, и, как показала новая работа, палочки не только замеряют их скорость, но и подстраиваются под нее. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в журнале Nature Microbiology

 

Авторы показали, что в ответ на скорость окружающих потоков жидкости псевдомонады меняют активность группы генов, названных Flo (flow-regulated operon, «регулируемый течением оперон»). Для того чтобы лучше проследить за его работой, ученые связали Flo с геном, отвечающим за синтез флуоресцентного белка. Это и превратило клетки в «живые спидометры» и позволило достаточно легко регистрировать поведение Flo в различных условиях.

 

Обнаружилось, что гены Flo не просто запускаются или выключаются, но плавно меняют свою активность в зависимости от скорости течения жидкости. Эти изменения практически незаметны при очень медленных или быстрых потоках, но при средних скоростях, характерных для течения крови или мочи в человеческом организме, ответ бактериальных клеток ярко и точно регулируется.

 

Можно заметить, что и наша кожа позволяет чувствовать скорости внешних потоков воздуха — будь то слабое дуновение или сильный ветер. Однако при этом ее рецепторы реагируют на силу давления, тогда как в бактериальных клетках механизм устроен, по-видимому, совершенно иначе. Чтобы показать это, ученые поставили эксперименты, помещая бактерии в разные жидкости, текущие с одинаковой скоростью.

 

Более вязкие (как мед) при этом создают большее давление, а более текучие (как вода) — меньшее. Однако псевдомонады реагировали одинаково: судя по всему, их рецепторы каким-то образом регистрируют саму скорость течения. Авторы работы даже дали этой способности специальное название — «реочувствительность» (rheosensing). Пока остается загадкой, каким именно образом она реализована у бактерий, и не ясно, чем она полезна для них. Ответов на эти вопросы будем ждать в новых работах биологов из Принстона.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Позавчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

Позавчера, 16:06
2 минуты
Илья Ведмеденко

Европейские авиастроители провели успешные испытания системы автоматического взлета, используя новейший авиалайнер A350-1000. В будущем применение такого комплекса позволит сделать полеты более безопасными.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

ulogin_facebook_1999378157048767
14.05.2019
-
0
+
Интересно, если лишить псевдомонад способности подстраиваться под скорость течения окружающей жидкости, будут ли они вымываться из организма этими потоками? Или произойдёт обратное действие: микроорганизмы будут распространяться потоками по всему телу, прочувствуют преимущества такого передвижения, мутируют и нанесут нам ещё больше вреда?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: