найменший у світі реєстратор даних з … бактерій.

2

(Щоб не читати статтю – можете подивитися відео)

Дослідники з Медичного центру Колумбійського університету перетворили природне бактеріальну імунну систему мікроскопічний реєстратор даних. Це дозволить нам відслідковувати інші невидимі зміни в наших тілах.

Дослідники у США модифікували звичайний лабораторний штам всюдисущих бактерій Escherichia coli для використання в якості реєстратора даних. Завдяки цьому бактерії змогли відслідковувати не тільки свою взаємодію з навколишнім середовищем, але і інші екологічні події в організмі.

Американські дослідники використовували техніку редагування гена CRISPR-Cas9, щоб використовувати природну здатність бактерій запам’ятовувати генетичну інформацію про віруси. Бактерії мають «бібліотеки» генетичних послідовностей, які допомагають ідентифікувати інвазивні віруси. Бактерія копіює цю інформацію в сегменти РНК, які допомагають ферментам різання ДНК (ендонуклеаза Cas9) швидко розпізнавати геноми вірусу і руйнувати їх, перш ніж вони зможуть завдати якої-небудь шкоди.

Це робить техніку надзвичайно корисною як свого роду «молекулярний скальпель». Але в цьому випадку дослідники звернули увагу на самі бібліотеки даних і те, як бактерії запам’ятовують інформацію. Після ретельного аналізу процесу дослідникам вдалося модифікувати бактерії e. Coli для реєстрації змін в навколишньому середовищі. Дослідники розробили спосіб запису часу конкретних змін.

Завдяки технології, що використовується дослідниками, стане можливим використовувати бактерії для самих різних завдань – від діагностики до моніторингу організму. Ця техніка дозволить вам відслідковувати невидимі зміни іншим способом, не порушуючи їх оточення.

Досі експерименти показали, що модифіковані бактерії можуть реєструвати як мінімум три різних зовнішніх сигналу одночасно. Крім того, система може працювати декілька днів. «Наш підхід забезпечує стабільну реєстрацію інформації протягом декількох днів, а потім їх точну реконструкцію», – писали дослідники в публікації престижного журналу Science .

Раніше вчені успішно кодували інформацію в бактеріальної ДНК ( короткометражний фільм, який потім відтворювався з ДНК наступних поколінь бактерій ), але тепер вперше технологія CRISPR використовується для реєстрації активності клітин і часу цих подій.

Із збільшенням кількості доказів, що зв’язують кишкові мікроби з різними захворюваннями – від хвороби Паркінсона, до хронічної втоми, з розсіяним склерозом – наявність інструментів для детального аналізу складних середовищ всередині нас неоціненим. «Такі бактерії, проковтнуті пацієнтом, можуть реєструвати зміни, які відбуваються у всьому травному тракті, отримуючи безпрецедентне розуміння раніше недоступних явищ», – сказав Гарріс Ван, співавтор публікації.

Columbia University Medical Center Джерело і фото: Медичний центр Колумбійського університету