Синтетические клетки, которые светятся каждые сутки, теперь существуют в лаборатории. Они повторяют поведение настоящих биологических часов, используя минимальный набор компонентов. Эксперимент помогает выяснить, от чего зависит точность суточных ритмов в клетках. Это важно для понимания сна, метаболизма и в целом синхронизации организма. Технология может стать основой для будущих биомашин и лекарств со встроенным таймером.
Ученые из Калифорнийского университета в Мерседе разработали синтетические микрообъекты, способные светиться и работать по суточному ритму. Эти миниатюрные капсулы ведут себя как настоящие биологические часы — излучают свет каждые 24 ч. высокой точностью. Разработка позволяет наблюдать работу внутренних таймеров в упрощенной форме и изучать, как организмы поддерживают ритм в условиях биохимического шума.
Исследователи воссоздали основные элементы часов, которые есть у цианобактерий, внутри липидных пузырей, внешне похожих на клетки. Такие структуры называют везикулами. Один из ключевых белков, участвующих в работе хронометра, был помечен флуоресцентным маркером, чтобы можно было наблюдать его активность через микроскоп. Благодаря этому исследователи с легкостью фиксировали ритмичные вспышки света, которые происходили каждые сутки. В стабильных условиях эти циклы продолжались несколько дней. Но если размер капсулы уменьшался или внутренняя концентрация белковых компонентов снижалась, процесс переставал быть устойчивым. Причем сбои происходили по определенной закономерности, что дало представление о механизме нарушения тайминга.
Источник: hi-tech.mail.ru