Бактерии превратили в «роевых роботов»

Ученые принудили бактерии к коллективному существованию. Они создали микроорганизмы, способные жить только в группе — при попытке убежать они умирают. Об эксперименте сообщается в журнале Molecular Systems Biology.

Исследователи из Университета Дьюка воспользовались одним из свойств бактерий (микробы меняют свое поведение при высокой концентрации организмов в одном месте) и сделали жизнь «в толпе» обязательным условием выживания.

Для изготовления новых организмов, которые сравнили с роевыми роботами, ученые взяли безвредный (генно-модицифированный) штамм кишечной палочки. Данные бактерии заставили вырабатывать сигнальную молекулу AHL (N-ацил гомосеринлактон).

AHL отвечает за чувство кворума — способность некоторых бактерий общаться и координировать свое поведение за счет секреции молекулярных сигналов. Реагируя на AHL, микроорганизмы убирают свои двигательные отростки и начинают сближаться друг с другом, образуя плотную пленку, похожую на слизь. Другие бактерии (например, люминесцентные Vibrio fischeri) начинают светиться только в группах.

«Роевые роботы» реагируют на AHL, вырабатывая белок, который сопротивляется антибиотикам. В одиночестве производство белка останавливается. Организмы поместили в насыщенную антибиотиками среду: всякий раз, когда отдельные бактерии отрывались от «коллектива», они погибали.

Ученые надеются, что такие микроорганизмы найдут широкое применение в медицине. Они могут, например, вырабатывать заданные белки или медицинские препараты, находясь внутри организма человека. Когда их популяция превысит определенный порог, «роевая» система отрегулирует ее и сократит количество бактерий.