Durch Ein- und Ausschalten des Lichts werden Bakterien zu echten Chemiefabriken

"Alles, was man braucht, ist Beleuchtung", erklärt José Avalos, AssistenzprofessorFachbereich Chemie und

Princeton University Biological Engineering and the Andlinger Center for Energy and the Environment."Es gibt viele potenzielle Vorteile, einer davon ist die Möglichkeit, das Induktionssignal einfach einzustellen und umzukehren."

Neue Arbeiten bauen auf früheren Forschungen aufAvalos und Kollegen, beschrieben in Nature im Jahr 2018, in denen sie Hefe konstruierten, um Chemikalien in Gegenwart oder Abwesenheit von Licht zu produzieren. E. coli wird jedoch von Wissenschaftlern und Ingenieuren häufiger verwendet als Hefe.

Avalos und seine Kollegen haben kürzlich Bakterien geschaffenVerwenden der Abwesenheit von Licht, um Reaktionen auszulösen, die zur chemischen Bildung oder Proteinproduktion führen. Auf diese Weise können Forscher die Reaktion verlangsamen oder stoppen, indem sie einfach das Licht einschalten. Durch Licht können sie auch steuern, wo die Reaktion stattfindet. In einer Demonstration verdunkelten Wissenschaftler nur bestimmte Bereiche einer Petrischale, die Bakterien enthielt, mit einer Tigerschablone, wodurch aus der Reaktion selektiv aktivierter Bakterien ein fluoreszierender Tigerdruck entstand. Licht ist im Gegensatz zu Chemikalien auch relativ kostengünstig und einfacher zur Aktivierung von Bakterien zu verwenden.

Bildquelle: Princeton University

OptoLac, die neue optogenetische oder leichte Methode von Avalos und seinen Kollegen, ermöglicht es Wissenschaftlern, die Leistung bereits vorhandener Technologien mit zusätzlicher Präzision und Kontrolle zu nutzen.

E. E. coli wird derzeit für die industrielle Herstellung einer breiten Palette von Handels- und Spezialchemikalien verwendet, von Bausteinen aus Kunststoff und synthetischen Fasern bis hin zu hochwertigen Chemikalien wie Pigmenten und Duftstoffen. E. coli wird auch häufig von Wissenschaftlern verwendet, um die Grundprinzipien des Stoffwechsels, der Biosynthesewege und mehr besser zu verstehen. Die neue Technologie könnte nicht nur für die Biotechnologie wichtig sein, sondern auch für die Grundlagenforschung, so der Autor.

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