• РЕГИСТРАЦИЯ

Создан электрический переключатель активности генов

3 2754

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

    "Мне никто не указ! Я всё порешаю!": силовики обомлели от наглости, когда пришли брать лидера диаспоры, который кормил детей гнилыми овощами

    На окраине Самары разразился серьёзный скандал, связанный с крупной овощной базой, которая долгое время была ключевым поставщиком плодоовощной продукции в городские школы, больницы и торговые точки.&n...

    Россия официально заявила, что будет глушить над своей территорией спутники недружественных стран

    Наконец-то это случилось. Но что дальше? Проблема спутников так называемого "двойного назначения" стоит уже давно. По статусу - это мирные космические аппараты, у которых огромный ...

    Ударный кулак в 160 тысяч бойцов: Масштабное наступление начинается. Цели названы. "Ультиматум Трампа сработал как надо"

    Илья ГоловнёвВ Штатах начинается тихая паника. Заявленные в ультиматуме президента США Дональда Трампа 50 дней дают России возможность использовать достижения последних недель, ставящие...

    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 наб...
      4870
      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 ...
      6627
      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,...
      3583
      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 кол...
      11526
      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 ...
      9384
      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 термодинами...
      5974
      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 названи...
      7602
      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 ...
      8413
      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 ин...
      8345
      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 апп...
      6297
      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 ...
      18493
      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 ...
      6251
      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.П...
      26978
      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, которы...
      17927
      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. ...
      9425
      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 пере...
      10820
      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 фотограф...
      9892
      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 к...
      3401
      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...
      3032
      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...
      4306
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика