Биологи из университета Дьюка вывели штамм E. coli, способный существовать при некоторых условиях только в виде плотной колонии — любая бактерия, отщепляющаяся от остальных практически тут же погибает. По словам авторов, такие системы в будущем можно будет применять в качестве обратной связи — бактерии могут вырабатывать какие-либо полезные вещества в ответ на изменение среды организма, восстанавливая равновесное состояние. Работа опубликована в журнале Molecular Systems Biology, кратко о ней сообщает пресс-релиз университета.
Авторы изменили геном кишечной палочки таким образом, чтобы организм научился вырабатывать специальные сигнальные молекулы N-ацилгомосерин лактона. Кроме того, биологам удалось добиться того, что в присутствии больших концентраций этого агента бактерии начинали выделять специальный белок, способный играть роль противоядия к определенным антибиотикам. Если же бактерии оказывались одни, то концентрация сигнального вещества снижалась и выработка белка прекращалась.
Колонию организмов в специальной полимерной капсуле поместили в среду, содержащую антибиотик — в разных случаях использовались хлорамфеникол, карбенициллин и канамицин. Оболочка капсулы была устроена таким образом, что и бактерии и антибиотик мог проникать сквозь нее, однако, бактерии поддерживали высокую плотность их уничтожения не происходило. Авторы провели аналогичный эксперимент с кишечной палочкой, лишенной сигнального механизма — при одинаковых изначальных концентрациях не модифицированная E. coli погибала под действием антибиотика.
По словам ученых, использовать антибиотик в окружающей среде не обязательно. Биологи надеются, что на основе разработки станет возможным создание контролируемого пробиотика, реагирующего на изменения в организме. Кроме того, подобные системы могут работать как ограничители для генетически модифицированных организмов, не позволяя им «разбегаться».
Владимир Королёв
Биологи из Мельбурнского университета выяснили, что участки генома, ответственные за ишемические сердечные заболевания, по-видимому, подвержены положительному естественному отбору, поскольку их наличие связано со способностью организма к эффективному размножению. Вместо того, чтобы исчезнуть в ходе эволюции они, напротив, закрепляются в популяции. Исследование опубликовано в PLOS Genetics.