• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.05.2019
Сергей Васильев
1
18 596

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
©Wikipedia / Автор: Messiena Lucretius

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 11:50
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

Позавчера, 13:09
Ольга Иванова

Обычно жизнь неандертальцев изображают как крайне тяжелую с высоким уровнем стресса, в том числе детского. Международная группа ученых пришла к выводу, что их дети, как и отпрыски наших непосредственных предков, имели одинаковый уровень стресса, но на разных стадиях развития. Это может говорить о разных подходах к уходу за детьми, что, возможно, имело долгосрочные последствия — частично такое обстоятельство вызвало вымирание неандертальцев.

Позавчера, 12:41
Андрей

Немецкие биологи изучили, как кофеин воздействует на нервную систему аргентинских муравьев — распространенных в Европе и Америке вредителей. Для этого ученые давали им разные дозы кофеина и засекали, с какой скоростью насекомые будут находить пищу. Результаты могут помочь сделать токсичные приманки эффективнее.

Позавчера, 11:50
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

23 мая
ПНИПУ

На 10 тысяч рабочих мест в России приходится лишь 10 роботизированных систем. Это в 100 раз ниже, чем в других странах. При этом роботизация способна повысить производительность и минимизировать простои оборудования. Сейчас работу по транспортировке деталей и оснасток проводят операторы станков. Студенты ПНИПУ разработали автоматизированную тележку «Чебуратор» для выполнения промышленных логистических задач. Изобретение позволит снять с персонала необходимость самостоятельно перемещать детали, узлы и инструмент, благодаря чему будут оптимизированы процессы перемещения грузов, а время простоя станков — значительно снижено.

21 мая
ПНИПУ

Водород относится к числу важнейших видов сырья химической и нефтехимической промышленности, а также применяется в металлургии и энергетике. Этот газ — перспективная, безопасная и эффективная альтернатива традиционным видам топлива, из-за чего интерес к нему только растет. Использование водорода в различных процессах и даже его хранение может приводить к опасным последствиям — взрывам и поломкам. Ученые ПНИПУ разработали уникальную установку и методику для исследования взаимодействия водорода и металла. Это поможет в подборе материалов и защитных покрытий для множества применений. Что в свою очередь повысит безопасность и предотвратит катастрофы.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

27 апреля
Редакция Naked Science

Первый эпизод рассказывает об исследователе, который посещает различные планеты в поисках инопланетной жизни. Видео переведено на русский специально для Naked Science.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

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?
Подтвердить?
Причина отклонения
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: