А у нас самое большое научное СМИ в Telegram!
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.12.2022
Сергей Васильев
3 088

Искусственная бактерия стала самым маленьким подвижным существом на планете

5.7

Несколько лет назад американские генетики создали синтетический микроорганизм, содержащий минимальное число генов. Теперь японские ученые научили эти клетки передвигаться: оказалось, для этого достаточно всего пары дополнительных белков.

Клетки Syn 3.0 под микроскопом
Клетки Syn 3.0 под микроскопом / ©Mark Ellisman, NCMIR

Полет и бег, ползание и плавание — любая форма активного движения начинается с отдельных клеток. Однако эволюционное происхождение клеточной подвижности остается неясным. Некоторые аспекты этого процесса раскрывает новая работа биологов из Городского университета Осаки, которым удалось создать синтетический организм, способный активно перемещаться в жидкости. Статья профессора Макото Мияты (Makoto Miyata) и его коллег опубликована в журнале Scientific Advances.

Предполагается, что первые попытки микробов двигаться были связаны с работой белков, которые выполняют совершенно другие и важные функции, включая актин и тубулин — белки клеточного скелета. В силу каких-либо мутаций те деформации, которые претерпевают эти молекулы при работе, начали усиливаться и стали менять форму всей клетки, позволяя ей перемещаться. Эту гипотезу и решили проверить японские биологи.

Для этого они использовали искусственные микробы JCVI-syn-3b — вариант синтетических организмов, которые несколько лет назад создала команда американского генетика Крэга Вентера (Craig Venter) на основе микоплазмы. Эти клетки известны тем, что содержат лишь минимальный набор генов, необходимых для метаболизма, ровным счетом 473, и не несут ничего «лишнего», включая активное движение.

©Makoto Miyata, OMU

Гены, которые для этого нужны, японские ученые позаимствовали у бактерий Spiroplasma, способных перемещаться, «переключая» клеточный скелет из одного состояния в другое и ввинчиваясь в жидкую среду, словно гибкие штопоры. Этот процесс обеспечивается работой семи белков, производных цитоскелетного белка MreB из семейства актинов. Именно их гены биологи внесли в ДНК синтетического микроба syn-3.

Модифицированные клетки syn-3 приобрели спиралевидную форму и действительно оказались способны к активному движению за счет деформаций, как это делают спироплазмы. Более того, избирательно отключая у них новые гены, ученые показали, что для достижения того же эффекта может быть достаточно всего двух белков — комбинации MreB4 и MreB5 либо MreB1 и MreB5. Оснащенные такой парой клетки syn-3 сохраняли ту же способность перемещаться.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
28 января
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

11 часов назад
Ольга Иванова

Наверное, многим из нас доводилось мечтать: вот открою свою мини-пекарню, гончарные курсы или хотя бы небольшую IT-компанию и тогда-то заживу. Кто-то сразу отвергает эту мысль, приводя самому себе разумные (и не очень) доводы, почему не получится; кто-то пытается, но останавливается на полпути, а кого-то и в самом деле ждет успех, ну или… неудача. Интернет пестрит предложениями курсов и семинаров о том, как побороть свои страхи и перестать работать «на дядю», открыв личное дело. Попытаемся разобраться, где эти опасения оправданы, а где нет, кому точно не стоит открывать свое дело, а кому стоит попробовать.

Сегодня, 11:29
Сергей Васильев

Пару лет назад далекий магнетар вдруг резко замедлил свое вращение и начал испускать радиоволны. Американские астрофизики объяснили это внезапным появлением трещины, через которую с поверхности звезды начал бить мощный поток частиц.

28 января
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

28 января
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: