Почему одни бактерии производят белок «без унынья и лени», а другие отлынивают? Ученые нашли способ сделать работу микробной команды более согласованной.
В лаборатории бактерии могут выглядеть как идеальные сотрудники: получив питательные вещества и подходящие условия, они растут и выполняют поставленную задачу. Однако с производством полезных белков все не так просто. Даже в одной культуре клетки способны вести себя по-разному. Одни жизнерадостно синтезируют нужное вещество, другие делают это гораздо неохотнее.
Исследователи Московского физико-технического института разработали генетическую систему, которая модифицирует работу микробной культуры. Она позволяет управлять выработкой белка в отдельных клетках, а не просто оценивать общий результат всего бактериального сообщества.
Работа опубликована в научном журнале Biotech и поддержана Российским научным фондом. В основе эксперимента лежит экспрессия генов морской бактерии Aliivibrio logei, участвующих в передаче сигналов между микроорганизмами.
Сначала охладить, потом дать команду
Бактерии умеют обмениваться химическими сигналами. По мере увеличения популяции сигнальные молекулы накапливаются, и при достижении определенного уровня клетки активируют нужные гены. Этот механизм известен как кворум-сенсинг — способ согласовывать действия сородичей.
Команда МФТИ использовала такой принцип для управления синтезом белка, добавив температурный переключатель. При 37°C производство целевого белка практически подавлено. Когда температуру снижают до 22–24°C, система активируется и клетки начинают выполнять заданную программу. Возвращение к более высокой температуре позволяет почти полностью остановить синтез.
Источник: hi-tech.mail.ru