Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μαθηματική μοντελοποίηση για να ελέγχουν τη συναρμολόγηση δισδιάστατων βακτηριακών συστημάτων με
Βιολόγοι στο MITΤο Ινστιτούτο χρησιμοποίησε μαθηματική μοντελοποίηση για τον έλεγχο των γενετικά τροποποιημένων βακτηρίων του Escherichia coli (E. coli). Κατάφεραν να προγραμματίσουν τα βακτηριακά συστήματα να μετατραπούν σε αυθαίρετες δισδιάστατες δομές με τις επιθυμητές ιδιότητες.
Η ελεγχόμενη ανάπτυξη τροποποιημένων βακτηρίων επιτρέπει τη δημιουργία δομών δεδομένου σχήματος. Εικόνα: Εργαστήριο Riedel Kruse/Πανεπιστήμιο της Αριζόνα
Οι ερευνητές δημιούργησαν μια εργαλειοθήκη γιαβιομηχανική για τον έλεγχο των ιδιοτήτων διακυτταρικής προσκόλλησης των κινητών βακτηριακών κυττάρων. Γενετικά τροποποιημένα βακτήρια αναπτύσσουν ορισμένα μόρια στα κυτταρικά τους τοιχώματα που λειτουργούν ως πύλες σύνδεσης για κατάλληλα κύτταρα-συνεργάτες.
Όπως και στον κατασκευαστή LEGO, μόνο κελιά μεΤα αντίστοιχα μόρια μπορούν να συνδεθούν, εξηγούν οι επιστήμονες. Όταν δύο πληθυσμοί κυττάρων με τα αντίστοιχα μόρια προσκόλλησης συγκρούονται, σχηματίζουν ένα ορατό συμπαγές περίγραμμα, η θέση και το σχήμα του οποίου καθορίζεται από τις αρχικές θέσεις σποράς και τις συγκεντρώσεις των κυττάρων.
Με τη βοήθεια προσομοιώσεων υπολογιστή, οι επιστήμονες υπολογίζουν την ανάπτυξη και την εξάπλωση αποικιών διαφορετικών παραλλαγών βακτηρίων προκειμένου να δημιουργήσουν τις επιθυμητές επίπεδες δομές στη διασταύρωση των βακτηρίων.
Στη μελέτη τους, οι ερευνητές έδειξαν πώςχρησιμοποιώντας ελεγχόμενη ανάπτυξη, είναι δυνατό να σχηματιστούν επίπεδες επιφάνειες διαβίωσης, συμπεριλαμβανομένων καναλιών για τη μεταφορά υγρών. Επιπλέον, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η ανάπτυξη θα είναι χρήσιμη για τη δημιουργία βιοαισθητήρων που είναι ευαίσθητοι σε διάφορα εξωτερικά ερεθίσματα.
Οι βιολόγοι θα συνεχίσουν να μελετούν την ελεγχόμενη ζωήσυστήματα. Σε μελλοντικά πειράματα θέλουν να προχωρήσουν στη δημιουργία τρισδιάστατων δομών και συστημάτων που παράγουν διάφορες χημικές ουσίες σε συγκεκριμένα σημεία.
Διαβάστε περισσότερα:
Ο «Τζέιμς Γουέμπ» έστειλε μια φωτογραφία από τη σύγκρουση δύο τεράστιων γαλαξιών
Τα «άχρηστα» βακτήρια στη Γη θα προσφέρουν ζωή στους αποίκους του Άρη
Στην πυραμίδα στην Κίνα βρέθηκε ένα πορτρέτο του «βασιλιά των προγόνων». Κυβέρνησε πάνω από 4.000 χρόνια πριν