Биологи вывели бактерий-неразлучников

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