• РЕГИСТРАЦИЯ

Создан электрический переключатель активности генов

3 2507

Американские биотехнологи научились управлять активностью генов бактерий с помощью электричества. Бактериальный переключатель, полученный с помощью новой технологии, можно встраивать в биосенсоры, медицинские приборы и различные гаджеты. Статья о разработке опубликована в журнале Nature Communications.

Бактерии широко применяются в молекулярной биологии, биохимии и генной инженерии. Самые изученные на сегодняшний день бактерии Escherichia coli с помощью генных модификаций могут синтезировать широкий спектр биомолекул. Благодаря модифицированным E. coli в промышленных объемах выпускаются аналог инсулина и некоторые ферменты.

Помимо промышленного применения, способность E. coli синтезировать необходимые человеку молекулы могла бы пригодиться в компактных системах, работающих «на месте», например, непосредственно в теле человека. Но для идеальной работы таких систем нужен переключатель, который контролировал бы выработку молекул.

Такой переключатель, работающий от электрического сигнала, разработали авторы нового исследования. Они положились на естественную способность E. coli реагировать на окислительный стресс: ситуацию, в которой чрезмерное окисление молекул бактерии угрожает ее жизни. У E. coli чувствительный белок SoxR, окисляясь, взаимодействует с участком ДНК, который запускает синтез белков, регулирующих дыхательную активность бактерии, и помогает ей справиться с окислительным стрессом.

Ученые использовали эту естественную систему чувствительности для того, чтобы управлять экспрессией любых требуемых генов. После введения подходящих управляющих элементов в геном, модифицированные бактерии в ответ на окислительный стресс начинали синтезировать не только «противоокислительные» белки, но и те, что были введены учеными. Окислительный стресс при этом создавался с помощью простого электрода, введенного в питательную среду: когда на электрод подавали положительный заряд, переносчики электронов окисляли белок SoxR и запускали механизм борьбы со стрессом и экспрессию генов дополнительных белков. При отключении электрода экспрессия прекращалась.

Таким образом, исследователи разработали «электрогенетический переключатель» ­ устройство, которое может регулировать экспрессию генов с помощью электрического сигнала. Встраивая разные гены, кодирующие нужные белки, ученые добились того, что E. coliфлуоресцировали и двигались по сигналу.

Ученые считают, что благодаря простоте и вариативности эта конструкция может найти применение в медицинской сфере и в области биотехнологий уже в течение пары лет. Устройство можно будет встраивать, например, в автономные и полуавтономные системы, пригодные для диагностики и терапии заболеваний: при обнаружении патогенных бактерий такая система сможет оперативно изготовить антибиотик и сразу же ввести его в кровь пациента.

Бактерии применяются не только в производстве биомолекул, пищевой промышленности и медицине. Их используют даже в строительстве, например при производстве цемента.



Источник 

https://vk.com/eofru

    Конашенок попытался улететь в Армению, но был задержан в аэропорту Пулково, а позже, заикаясь от страха, записал видео, где принёс свои «глубочайшие извинения»

    Сегодня и вчера стримеры наперебой извиняются за свои слова в прямом эфире, сказанные сразу после теракта. Одна женщина из Липецкой области в эфире говорила, что в Москве убили всего 113 человек, а на...

    «Крокус-покус» Агаларовых: здание в кадастре не числится, а работали дети и самозанятые

    Многие наверняка обратили внимание на школьников, выводивших людей из «Крокус Холла» в ходе теракта 22 марта. Они прославились на всю страну и получили уже немало наград. Правда, юридич...

    Россия против Запада: гонка на выживание

    Я всегда говорил и буду говорить, что силовые методы во внутренней и внешней политике — последний довод. Не невозможный, не запрещённый, не аморальный, а именно последний.Моральные оцен...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Gordan9 Край Будущего
      17 июля 2017 г. 12:23

      Существуют ли параллельные вселенные?

      Еще до появления Эверетта и его идеи множественных вселенных, физики оказались в тупике. Им приходилось использовать один набор правил для субатомного мира, который подвластен квантовой механике, и другой набор правил для крупномасштабного повседневного мира, который мы можем видеть и осязать. Сложности перехода от одного масштаба к другому скручивают м...
      4601
      Gordan9 Край Будущего
      17 июля 2017 г. 00:06

      В Швейцарии напечатали способное биться сердце

      Сердце напечатано исследовательской группы из Высшей технической школы Цюриха в Швейцарии — именно там специалисты с помощью технологий 3D-печати и напечатали искусственное сердце из силикона. Другие учёные уже давно начали печатать органы на 3D-принтерах, некоторые даже предпринимали попытки напечатать кровеносную систему, но сердце сделать гораздо сло...
      6399
      Gordan9 16 июля 2017 г. 23:59

      Тихоходки смогут пережить падение астероида и взрыв сверхновой

      Учёные часто задумываются о том, удастся ли людям пережить какую-нибудь страшную катастрофу. Ну, например, что с нами станет, если на Землю грохнется гигантский астероид из космоса? Или погаснет Солнце? Шансов у людей не очень много, зато у тихоходок их предостаточно — к таким выводам пришли исследователи Оксфордского университета после ряда опытов.Тихо...
      3331
      Gordan9 Край Будущего
      16 июля 2017 г. 23:43

      Насколько малы элементарные частицы?

      Размер, длина волн и шкалы температур/энергий, соответствующие различным частям электромагнитного спектраЕсли взять любое количество материи, сколь угодно малое или большое, то по поводу его состава будут только две возможности: либо его можно разделить на что-то поменьше, либо оно фундаментально и неделимо. Большую часть XIX века мы считали, что атомы ...
      11259
      Gordan9 Край Будущего
      4 февраля 2017 г. 16:10

      Физики нашли металл, проводящий электричество без нагревания

      Недавно исследователи из США сообщили об открытии металла, который проводит электричество и при этом практически не проводит тепло – невероятно полезное свойство, которое совершенно не соответствует сложившемуся представлению о том, как работают проводники.Существование такого свойства у металла противоречит закону Видемана-Франца, который гласит, что х...
      9076
      Gordan9 Край Будущего
      30 января 2017 г. 14:47

      Второй закон термодинамики может нарушаться в квантовом мире

      Закон неубывания энтропии в замкнутых системах, который является одной из формулировок знаменитого второго начала термодинамики, может нарушаться, сообщила пресс-служба Московского физико- технического института. Ученые нашли демона Максвелла Энтропия, как оказалось, может убывать в квантовых системах - выяснила международная группа ученых под руковод...
      5713
      Gordan9 Край Будущего
      29 января 2017 г. 10:05

      Фотографии космического пространства. (Много фото) часть 3

      Туманность Тарантула, названная так из-за ее светящихся нитей, напоминающих ноги паука. Она находится в галактике под названием "Большое Магелланово Облако" Группа галактик, похожая на улыбку Чеширского Кота, расположенная в созвездии Большой Медведицы. Ученые установили, что левый "глаз" кота скрывает массивную черную дыру П...
      7312
      Gordan9 Край Будущего
      28 января 2017 г. 14:51

      Фотографии космического пространства. (Много фото) часть 2

      Туманность "Северная Америка", получившая свое название за то, что она напоминает нижнюю часть этого континента Туманность Ориона в другом диапазоне инфракрасного излучения. В северной части проходит темная полоса пыли, отделяющая от основной части туманности ее северо-восточную часть Эта Киля — одна из самых массивных ...
      8128
      Gordan9 Край Будущего
      27 января 2017 г. 16:55

      Фотографии космического пространства. (Много фото)

      Фотография угасающей туманности "Улитка", которая пылает от интенсивной ультрафиолетовой радиации. Изображение выполнено в инфракрасном диапазоне Космическая обсерватория США — телескоп hubbleТелескоп был назван в честь Эдвина Хаббла, американского астронома, создавшего в 1929 году концепцию расширяющейся, как воздушный шар, Вселенной. Раз...
      8035
      Gordan9 Край Будущего
      27 января 2017 г. 13:59

      Каким был первый советский мобильный телефон ЛК-1

      Советский радиоинженер Леонид Иванович Куприянович в 1957 году представил первый рабочий образец портативного телефонного аппарата ЛК-1. Первый телефон Куприяновича (см. ниже фото слева) весил три килограмма и работал от аккумулятора всего сутки, радиус действия — 20-30 км. Справа изображен образец телефона третьего поколения ЛК-3, он весил всего 70 гра...
      6057
      Gordan9 Край Будущего
      25 января 2017 г. 15:39

      Фотографии Марса

      Марс, который часто называют Красной планетой, может удивить своими неповторимыми и отнюдь не красными пейзажами. Некоторые снимки выглядят просто как удивительной красоты картины кисти знаменитого художника. Смотрите самые красивые фотографии Марса. Фотографии Марса настолько необычны и красивы, что трудно поверить, это не картины. Наверное, к такому же выводу пришл...
      17501
      Gordan9 Край Будущего
      17 января 2017 г. 14:44

      Сильно болит? Как современная медицина пытается избавить нас от боли

      В обсуждении боли людьми существует какая-то пропасть. Мне захотелось выяснить, как в медицинской среде понимают боль, какой язык используют для описания чего-то невидимого, что нельзя измерить, кроме как по субъективному описанию страдающего от боли, и что нельзя лечить, кроме как с использованием производных опиума, берущих своё начало ещё в Средних в...
      6021
      Gordan9 Край Будущего
      15 января 2017 г. 04:14

      Микромир через микроскоп | много фото

      С помощью удивительного прибора можно увидеть мельчайшие частицы, представить и понять то, что невозможно рассмотреть невооруженным глазом.Посмотрите на впечатляющие фотографии привычных вещей под микроскопом вместе с AdMe.ru и окунитесь в новую вселенную — микромир. Соль, 150-кратное увеличение. Шариковая ручка, 30-кратное увеличение. ...
      26451
      Gordan9 Край Будущего
      14 января 2017 г. 22:54

      Недостижимость: что с нами будет на скорости света

        Допустим, будет построен космический корабль, способный двигаться со скоростью света. Что произойдет с пилотами, которые сядут в него? T&P публикуют перевод статьи о том, почему межзвездный перелет — это смертельно.Даже если бы мы смогли сконструировать прототипы кораблей, выдуманных учеными из NASA и способных двигаться с релятивистской скоро...
      17668
      Gordan9 Край Будущего
      3 ноября 2016 г. 18:20

      Непреходящая красота космоса | Много фото в большом разрешении

      У космических фотографий есть любопытное свойство. Вроде бы ты видел что-то похожее уже много раз, но все равно они красивы. Даже если на какое-то время теряешь к ним интерес, он все равно возвращается. Тем более, что космические агентства стараются радовать нас все новыми качественными фотографиями. Достаточно давно NASA переехало со своего портала на ...
      9161
      Gordan9 Край Будущего
      3 ноября 2016 г. 14:48

      Утерянный американский спутник вышел на связь спустя 46 лет тишины

      Американский спутник, считавшийся вышедшим из строя и утерянным с 1967 года, вновь вышел на связь и начал передавать сообщения на Землю спустя 46 лет забвения. Сам аппарат является одним из нескольких спутников Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института, созданных между 1965 и 1976 годами для испытаний новых технолог...
      10558
      Gordan9 Край Будущего
      13 октября 2016 г. 12:36

      Российский космонавт Сергей Волков и его снимки из космоса | Очень много красивых фото: городов России, мира, выход в открытый космос и поверхности земли.

      Российский космонавт Сергей Волков во время своей миссии на МКС не только несет вахту, но и успевает радовать землян фотографиями нашей планеты с другой перспективы. Ему уже удалось собрать целую коллекцию городов России и мира, которую он опубликовал в социальных сетях. Москва Волгоград Иркутск ...
      9464
      Gordan9 Край Будущего
      12 октября 2016 г. 19:57

      Центр им. Хруничева заключил первый контракт на запуск "Протона" среднего класса

      Дочерняя компания Центра имени Хруничева (производитель ракет-носителей "Протон-М") International Launch Services заключила контракт с европейским оператором спутниковой связи Eutelsat о первом запуске ракеты "Протон-М" среднего класса в 2019-2020 гг.  Об этом сообщает пресс-служба российского предприятия. "Контракт предусматривает за...
      3168
      Gordan9 Секреты Вселенной
      12 октября 2016 г. 16:32

      "Урановое" открытие химиков из МГУ сделает реакторы стабильнее

      Ученые из Московского университета научились определять то, как много урана и кислорода содержит ядерное топливо, что поможет физикам точнее предсказывать поведение ядерных реакторов по мере выработки топлива и улучшить их стабильность, говорится в статье, опубликованной в журнале Inorganic Chemistry.Химики из МГУ под руководством Юрия Тетерина и их рос...
      2809
      Gordan9 12 октября 2016 г. 15:26

      Лазерный пистолет космонавта. Сделано в СССР

      Первым побывавшем в космосе оружием стал пистолет Макарова, входивший в аварийный запас космонавта еще с полета Юрия Гагарина. С 1982 года его заменило специально разработанное для выживания и самообороны в условиях нештатной аварийной посадки СОНАЗ – «стрелковое оружие носимого аварийного запаса», известное так же под маркировкой ТП-82, трехствольный п...
      3978
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика