Бактерія, відповідальна за важкі харчові отруєння і хвороби, виявилася не такою «злий».
Студенти з Інституту Техніон в Хайфі (Technion) запропонували використовувати бактерію Escherichia coli, більше відому як кишкова паличка, для перевірки речовин на токсичність. Проект під назвою Flash Lab удостоївся першого призу в Конкурсі з синтетичної біології iGEM, який проводиться під егідою Массачусетського технологічного інституту.
Як і багато інші бактерії, кишкова паличка має хвостовидний відросток, який допомагає їй пересуватися у рідкому середовищі. Саме він відповідає за процес, відомий в біології як хемотаксис — коли мікроорганізм рухається до речовин, які йому подобаються» (поживним, приміром, цукрів і амінокислот), і «тікає» від шкідливих (це можуть бути жирні кислоти або спирти).
Команда з ізраїльського вузу використовувала цей природний механізм для виявлення токсичних речовин.
Чутливість бактерії забезпечують білки під назвою хеморецептори — вони збирають інформацію про навколишньому середовищі і реагують на вплив виявлених хімічних речовин. Однак список тих речовин, які можуть виявити хеморецептори, досить невеликий.
Щоб розширити його, молоді вчені змоделювали «рецепторного Франкенштейна», об’єднавши половину білків E. coli і гени іншої бактерії з роду псевдомонад (Pseudomonas, найвідоміший представник роду — синьогнійна паличка).
Потім вони з допомогою комп’ютерного алгоритму під назвою Rosetta (не плутати з легендарним зондом) з нуля відтворили змінений рецептор, об’єднуючий функції, присутні у кишкової палички і псевдомонад. Отриманий чіп FlashLab дозволив контролювати рух бактерій і відстежувати реакції на токсичні сполуки. Зокрема, рецептор відреагував на антигістамінний препарат, в той час як бактерія E. coli сама по собі на таке не здатна.
Виходить, що тепер виявити токсин або якесь хімічне з’єднання можна швидше і ефективніше: досить помістити чіп в потрібну речовину і перевірити реакцію. Принцип дії біологи порівнюють з роботою тесту на вагітність, тільки реагує їх чіп не на гормони.
За словами наставника команди професора Роее Аміта (Roee Amit), FlashLab здатний протягом півгодини виявити важкі метали, органічні розчинники та інші речовини, а однією зі сфер застосування може стати судово-медична експертиза.
Детальніше про роботу ізраїльських студентів розповідається на сайті конкурсу. До речі, команда біологів з Техніона стає переможцем iGEM вже третій рік поспіль, а їх колеги-комп’ютерники раніше навчили комп’ютерну програму передбачати новини, а робота-садівника вважати яблука на деревах навіть в темний час доби.
