В МФТИ научили бактерии коллективно принимать решения

Учёные из лаборатории молекулярной генетики МФТИ научили популяции бактерий согласованно регулировать синтез белков

Для этого задействовали механизм кворум-сенсинга (чувства кворума) — способность бактерий общаться с помощью химических сигналов и координировать действия в зависимости от плотности популяции. В новую генетическую конструкцию добавили гены морских холодолюбивых бактерий Aliivibrio logei, которые обеспечивают такое общение.

В ходе экспериментов учёные контролировали синтез белка, меняя температуру: при 22–24 °C клетки начинали обмениваться сигналами и дружно вырабатывать белок, а при повышении температуры до 37 °C синтез практически прекращался. Это позволило фиксировать и промежуточные уровни выработки белка.

Следить за отдельными клетками помогли светящийся белок sfGFP и прибор-цитометр. Через три часа после запуска системы свечение клеток стало равномерным и чётко различалось при разных концентрациях сигнальных молекул. Это доказало, что промежуточный уровень выработки белка получается потому, что каждая клетка равномерно меняет свою продукцию, а не потому, что в процесс включается лишь часть клеток.

Разработанная система помогает понять, как популяция клеток обрабатывает и распределяет сигнал. Она может стать инструментом для точного управления работой генов и пригодится в биотехнологиях — например, для изучения токсичных белков или взаимодействий внутри клетки.

Источник: Российский научный фонд