Vědci používají matematické modelování k řízení sestavování dvourozměrných bakteriálních systémů
Biologové na MITÚstav použil matematické modelování ke kontrole geneticky modifikovaných bakterií Escherichia coli (E. coli). Podařilo se jim naprogramovat bakteriální systémy tak, aby se proměnily v libovolné dvourozměrné struktury s požadovanými vlastnostmi.
Řízený růst modifikovaných bakterií umožňuje vytváření struktur daného tvaru. Obrázek: Riedel Kruse lab/University of Arizona
Výzkumníci vytvořili sadu nástrojů probioinženýrství pro kontrolu mezibuněčných adhezních vlastností pohyblivých bakteriálních buněk. Geneticky modifikované bakterie pěstují na svých buněčných stěnách určité molekuly, které fungují jako dokovací brány pro vhodné partnerské buňky.
Stejně jako v konstruktoru LEGO pouze buňky sodpovídající molekuly se mohou spojit, vysvětlují vědci. Když se dvě buněčné populace s jejich příslušnými adhezivními molekulami srazí, vytvoří viditelný pevný okraj, jehož poloha a tvar je určen počátečními polohami naočkování a koncentracemi buněk.
Vědci pomocí počítačových simulací počítají růst a šíření kolonií různých variant bakterií, aby na místě spojení bakterií vytvořili požadované ploché struktury.
Ve své studii vědci ukázali jakpomocí řízeného růstu je možné vytvářet rovné živé povrchy, včetně kanálů pro transport tekutin. Kromě toho se vědci domnívají, že vývoj bude užitečný pro vytváření biosenzorů, které jsou citlivé na různé vnější podněty.
Biologové budou pokračovat ve studiu řízeného životasystémy. V budoucích experimentech chtějí přejít k vytváření trojrozměrných struktur a systémů, které v určitých bodech produkují různé chemikálie.
Přečtěte si více:
"James Webb" poslal fotografii srážky dvou obrovských galaxií
"Neužitečné" bakterie na Zemi poskytnou život kolonistům Marsu
Na pyramidě v Číně byl nalezen portrét "krále předků". Vládl před více než 4000 lety