Tutkijat käyttävät matemaattista mallintamista kaksiulotteisten bakteerijärjestelmien kokoonpanon ohjaamiseen
MIT:n biologitInstituutti käytti matemaattista mallintamista Escherichia colin (E. coli) geneettisesti muunnettujen bakteerien torjuntaan. He onnistuivat ohjelmoimaan bakteerijärjestelmät muuttumaan mielivaltaisiksi kaksiulotteisiksi rakenteiksi, joilla oli halutut ominaisuudet.
Modifioitujen bakteerien hallittu kasvu mahdollistaa tietyn muotoisten rakenteiden luomisen. Kuva: Riedel Kruse lab / Arizonan yliopisto
Tutkijat ovat luoneet työkalupakinbiotekniikka liikkuvien bakteerisolujen solujen välisten adheesioominaisuuksien hallitsemiseksi. Geneettisesti muunnetut bakteerit kasvattavat soluseinilleen tiettyjä molekyylejä, jotka toimivat telakointiportteina sopiville kumppanisoluille.
Kuten LEGO-konstruktorissa, vain solutyhteensopivia molekyylejä voi yhdistää, tutkijat selittävät. Kun kaksi solupopulaatiota vastaavien adheesiomolekyylien kanssa törmäävät, ne muodostavat näkyvän kiinteän rajan, jonka sijainnin ja muodon määräävät alkuperäiset ymppäyspaikat ja solukonsentraatiot.
Tiedemiehet laskevat tietokonesimulaatioiden avulla eri bakteerimuunnelmien pesäkkeiden kasvua ja leviämistä luodakseen haluttuja litteitä rakenteita bakteerien risteyksessä.
Tutkimuksessaan tutkijat osoittivat kuinkahallittua kasvua käyttämällä on mahdollista muodostaa tasaisia eläviä pintoja, mukaan lukien kanavat nesteiden kuljetusta varten. Lisäksi tutkijat uskovat, että kehitys on hyödyllistä luotaessa biosensoreita, jotka ovat herkkiä erilaisille ulkoisille ärsykkeille.
Biologit jatkavat kontrolloidun elämän tutkimistajärjestelmät. Tulevissa kokeissa halutaan siirtyä luomaan kolmiulotteisia rakenteita ja järjestelmiä, jotka tuottavat erilaisia kemikaaleja tietyissä kohdissa.
Lue lisää:
"James Webb" lähetti kuvan kahden valtavan galaksin törmäyksestä
"Hyödyttömät" bakteerit maan päällä tarjoavat elämää Marsin siirtolaisille
Kiinan pyramidista löytyi muotokuva "esi-isien kuninkaasta". Hän hallitsi yli 4000 vuotta sitten