Бактерії вміють розгадувати головоломки Автор: lesya · Опубліковано: 26.11.2010 11:33 · Розділ: Наука

Група студентів Токійського університету (University of Tokyo) та низки інших японських вищих навчальних закладів на міжнародному змаганні з генної інженерії iGEM 2010, що відбулося на початку листопада в Массачусетському технологічному інституті (MIT), продемонструвала доволі- таки цікаве досягнення.

Автори дослідження впроцесі роботи створили 16 штамів бактерій з унікальними генетичними вставками, які ідентифікують положення цих кишкових паличок в одній із клітин сітки судоку 4 х 4 (вони отримали порядкові номери від 1 до 16). Окрім того, така модифікація дозволила цим бактеріям виробляти один з чотирьох кольорів, що використовуються на позначення числа в клітинці головоломки.

В якості гравця виступали генно-модифіковані кишкові палички (E. coli). Різні числа були закодовані в кольорах флуоресцентних протеїнів, що виробляються цими клітинами (ілюстрація з сайту igem.org)
В якості гравця виступали генно-модифіковані кишкові палички (E. coli). Різні числа були закодовані в кольорах флуоресцентних протеїнів, що виробляються цими клітинами (ілюстрація з сайту igem.org)

На початку гри деякі клітинки повинні бути заповненими. Тому біологи заохотили частину бактерій диференціюватися та активізувати роботу генів, які кодують ті або інші кольори. Опісля автори помістили всі бактерії в колбу (власне в ній і відбувалося рішення головоломки).

Потрапивши в спеціальний розчин, бактерії почали передавати одна одній два своєрідних "повідомлення": власний порядковий номер (позицію в головоломці) та обране число. Відбувалося все це за допомогою обміну вірусами-векторами, які є носіями РНК.

Приклад правильного вибору числа. Бактерії, які приймають рішення, в даному випадку перебувають у сірому квадраті (ілюстрація з сайту igem.org)
Приклад правильного вибору числа. Бактерії, які приймають рішення, в даному випадку перебувають у сірому квадраті (ілюстрація з сайту igem.org)

Генетики в процесі проведення дослідження запрограмували бактерії таким чином, що ті могли прийняти віруси, що надходять тільки від тих клітин, що знаходяться в одному й тому ж ряду (або одній колонці чи одному блоці), що й вони самі. Згодом у справу вступав генетичний перемикач, який видає на виході "число", що не було прийняте від інших клітин (дивіться малюнок праворуч). Так, якщо кишкова паличка отримувала числа 1, 2 і 3, вона запускала синтез протеїну, що відповідав числу 4.

Опісля щойно диференційована бактерія починала транслювати сусідам вибране нею число. Водночас інші бактерії, які ще не встигли визначитися, отримували цей сигнал. Їхні генетичні перемикачі спрацьовували таким чином, що вся табличка судоку заповнювалася відповідно з правилами гри. Японські студенти вважають, що, розширивши використаний принцип до 81 штаму, можна змусити бактерії вирішувати повний варіант судоку (9 х 9).

Джерело: http://www.membrana.ru


Інші новини розділу

  • Вчені навчилися передбачати рівень інтелекту людини

    Вчені навчилися передбачати рівень інтелекту людини · Jane Holiday · 04.07.2017 11:31

    Люди водночас люблять та ненавидять те, як швидко змінюється та упорядковується цей світ. Ця напруга відчувалася завжди, і нерідко ставала предметом для роздумів. Але тепер, коли вчені можуть створювати карти людського мозку, передбачувати інтелектуальні здібності не складає жодних труднощів.


  • Поради для швидкого написання «диплому»

    Поради для швидкого написання «диплому» · Anastasia · 07.12.2016 18:07

    На сьогоднішній день існує безліч лайфхаків, які допомагають швидко написати наукові роботи. В залежності від зайнятості та розумових здібностей студента написання робіт може забирати певну кількість часу. Перш за все, варто оцінити свої можливості і поставити певну ціль.


  • Вчені назвали найбільший вулкан у світі

    Вчені назвали найбільший вулкан у світі · Марина Левицкая · 25.12.2015 11:08

    Вулкани в усі часи приваблювали людей своєю могутністю та красою. Виверження вулкану – це неймовірне та незабутнє явище.


  • Чи може закінчитись пам'ять?

    Чи може закінчитись пам'ять? · Марина Левицкая · 02.12.2015 11:57

    Важко переоцінити роль пам'яті в житті людини. Вона допомагає засвоювати нові знання про навколишній світ і самого себе. Завдяки пам'яті людина набуває нові вміння та навички, тому це справжній подарунок долі. В повсякденному житті пам'ять допомагає правильно організувати свій час чи знайти потрібну річ.


  • Бездумне освоєння Арктики може розбудити смертельний вірус

    Бездумне освоєння Арктики може розбудити смертельний вірус · Марина Левицкая · 09.11.2015 11:08

    Науковці із Росії та Франції заявили про те, що вони виявили в сибірській вічній мерзлоті страшний гігантський вірус. Дослідники припускають, що йому близько 30 тисяч років. Він має назву Mollivirussibericum, що з латинської перекладається, як м'який сибірський вірус. Вчені вважають, що такі віруси дуже небезпечні для людини. Вони здатні виживати в будь-яких умовах на протязі досить довгого часу. Люди бездумно освоюють Арктику і тому ризикують розбудити це страшний вірус.