Ученые превратили бактерии в «роевых роботов»

Ученым из Университета Дьюка удалось принудить бактерии к коллективному существованию и создать микроорганизмы, которые могут жить исключительно в группе, а при любой попытке бегства - погибают.

Фото с сайта wikimedia.org

В рамках работы было использовано одно из свойств бактерий, которое заключается в том, что микробы меняют поведение при высокой концентрации организмов в одном месте, а затем жизнь «в толпе» была сделана обязательным условием для выживания, сообщается в журнале Molecular Systems Biology.

Для создания новых организмов, которые ученые сравнили с роевыми роботами, был взят генно-модицифированный штамм кишечной палочки. Исследователи заставили бактерии вырабатывать сигнальную молекулу AHL (N-ацил гомосеринлактон), которая отвечает за чувство кворума (способность некоторых бактерий общаться и координировать поведение за счет секреции молекулярных сигналов).

Реагируя на AHL, микроорганизмы убирают двигательные отростки и начинают сближаться друг с другом, образуя таким образом пленку, которая чем-то похожа на слизь. Другие бактерии (например, люминесцентные Vibrio fischeri) начинают светиться исключительно в группах.

«Роевые роботы» реагируют на AHL и вырабатывают белок, который сопротивляется антибиотикам. В одиночестве производство этого белка останавливается. Затем организмы были помещены в насыщенную антибиотиками среду и всякий раз, когда отдельные бактерии отрывались от «коллектива», они погибали.

По словам ученых, такие микроорганизмы могут найти широкое применение в медицине. Например, они могут вырабатывать заданные белки или медицинские препараты, находясь внутри организма человека, а когда их количество превысит определенный порог, «роевая» система отрегулирует ее и сократит их количество.