Генетически модифицированные микроорганизмы могли бы быть полезны для многих вещей, если бы их можно было легко контролировать. В настоящее время исследователи разработали генетический переключатель уничтожения, который может быть вставлен в генетически модифицированные микробы, чтобы они самоуничтожались при определенном наборе параметров. Об этой работе сообщается в журнале Nature Communications.
Генетические схемы могут быть сконструированы таким образом, чтобы воспринимать условия окружающей среды и реагировать на них. Микробы могут обнаружить молекулу и двигаться к ней, или идентифицировать захватчика и уничтожить его. В лаборатории Тхэ Сок Муна, адъюнкт-профессора энергетики, экологии и химической инженерии Вашингтонского университета в Сент-Луисе, ученые разрабатывали микробы, которые уничтожат себя, если температура вокруг них достигнет определенной точки.
Генетически модифицированные микробы, которым можно приказать уничтожить себя, могут быть более приемлемыми для использования, потому что риск, который они представляют, ниже.
Исследователи в лаборатории Муна разрабатывали микробы, которые будут самоуничтожаться, когда почувствуют определенную температуру, но возникли проблемы. «Но в предыдущей работе активация базового уровня была либо слишком высокой, либо слишком низкой»,-сказал Мун. Как только эта проблема будет решена, «бактерии мутируют». Таким образом, хотя предполагалось, что бактерии вымрут, когда температура достигнет заданной точки, в живых останется много. В некоторых случаях включение выключателя также займет слишком много времени, что дает бактериям дополнительное время для мутирования.
В то время как Мун хочет создать микробы, которые можно использовать для разрушения пластика, чтобы помочь окружающей среде, мы должны знать, как долго микробы будут оставаться стабильными, чтобы они могли завершить работу. «Это может занять несколько дней или несколько недель, потому что у нас так много отходов», — отметил Мун.
Вставив несколько выключателей, исследователи смогли преодолеть эти проблемы. С помощью целых четырех переключателей уничтожения тесты с использованием целых миллиардов микробов показали, что ни одна клетка не выживет. Ежедневные тесты микробов, которые несли в своей ДНК выключатели для уничтожения, показали, что выключатели для уничтожения будут функционировать в течение целых 28 дней.
«Это лучший выключатель, когда-либо разработанный», — сказал Мун.
В этом исследовании исследователи протестировали сконструированные микробы на модели мыши, но в будущем Мун заинтересован в разработке переключателей уничтожения микроорганизмов, которые могут быть применены к почве. Такие микробы могут быть созданы для уничтожения патогенов, которые вредят сельскохозяйственным культурам, или однажды для микробиома в кишечнике человека.
В конечном счете, искусственно созданные микробы должны быть созданы для того, чтобы делать то, что мы от них хотим, а затем исчезнуть, сказал Мун. Микробы могут быть полезны для решения различных проблем, добавил он.
