480.74
+0.03
511.65
+0.46
7.48
-0.03
+8
Погода в Ереване
Рус
Ученые создали дисплей из "биопикселей"-колоний кишечной палочки
09:14
19 Декабря 2011

ЕРЕВАН, 19 дек - Новости-Армения. Американские биотехнологи создали устройство из пяти тысяч колоний кишечной палочки, играющих роль самостоятельных "пикселей" в своеобразном жидкокристаллическом дисплее, который они приспособили для отображения концентрации мышьяка в окружающей среде и представили миру в статье, опубликованной в журнале Nature.

За последнее десятилетие многие биотехнологи и инженеры пытаются заменить или хотя бы воспроизвести кремниевые компоненты электроники их биологическими аналогами. Так, в октябре 2011 года британские и французские биологи превратили кишечную палочку в вычислительное устройство, складывающее поступающие химические сигналы и выдающее результат в виде другого вещества, передает РИА Новости.

Джефф Хасти (Jeff Hasty) из университета штата Калифорния в городе Сан-Диего (США) и его коллеги создали еще один аналог современного электронного устройства, представляющий собой нечто среднее между жидкокристаллическим дисплеем и химическим датчиком.

ЦИФРОВАЯ КИШЕЧНАЯ ПАЛОЧКА
Исследователи изготовили небольшую емкость из пяти тысяч микроскопических ячеек, отделенных друг от друга полупроницаемой мембраной. В эти лунки ученые поместили колонии кишечной палочки (Escherichia coli), в геном которых была встроена двухуровневая система обмена сигналами.
Ее первый компонент - система быстрого обмена сигналов, основана на так называемом "чувстве форума" бактерий. Как отмечается в статье, бациллы умеют заблаговременно предупреждать своих "товарищей" по колонии о перенаселении, химической опасности или о других важных событиях при помощи специальных сигнальных молекул.

Биотехнологи модифицировали этот механизм таким образом, что кишечная палочка начала выделять флуоресцирующие вещества при поступлении сигнала с "форума".

Затем Хасти и его коллеги ликвидировали один из главных недостатков такой формы обмена сигналами - небольшой радиус действия. Они добавили в геном кишечной палочки вторую часть сигнальной системы - ген NDH-2. Этот фрагмент ДНК обучает бактерию синтезировать молекулы пероксида водорода и выделять их в окружающую среду в виде пара.

В природных условиях бактерии избегают молекул перекиси и обладают соответствующими "форумными" механизмами, оповещающими колонию об угрозе.

БАКТЕРИАЛЬНЫЙ СТРОБОСКОП
Ученые модифицировали этот механизм, заставив бактерию использовать пероксид в качестве сигнала для "общения" между разными колониями микробов. Как поясняется в статье, пары пероксида свободно проникают через мембрану и попадают в соседние "пиксели". Там они считываются одной или несколькими бациллами, которые выпускают порцию сигнальных молекул для запуска "чувства форума".

Бактерии выделяют молекулы перекиси не постоянно, а через некоторые промежутки времени, благодаря чему "пиксели" устройства периодически гасли и загорались. Таким образом, дисплей из 5 тысяч бактериальных пикселей превратился в биологическое подобие генератора тактовой частоты - ключевого компонента большинства электронных устройств.

Затем биотехнологи попытались приспособить это устройство для практических целей, превратив его в прибор для обнаружения соединений мышьяка - арсенитов. Ученые добавили в геном своих подопечных еще один ген, который включает мерцание или усиливает его частоту при присутствии мышьяка в окружающей среде.

Иными словами, такой дисплей или начинал мерцать сильнее, или просто "включался" при наличии арсенитов. Ученые считают, что их изобретение поможет разработать мобильное устройство, которое будет считывать концентрацию опасных химических веществ при помощи био-дисплея.-0-

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
12:12
03 Декабря 2016
Ученые нашли в Антарктиде жука возрастом 14 миллионов лет
На территории современной Антарктиды обитает лишь три вида насекомых, но в прошлом их было значительно больше
15:17
02 Декабря 2016
Стивен Хокинг указал на наступление "самого опасного времени на нашей планете"
Указанные проблемы, по Хокингу, можно решить только совместными усилиями всех стран и слоев общества
11:37
02 Декабря 2016
Facebook воспользуется искусственным интеллектом для выявления фейков
Социальная сеть Facebook будет использовать искусственный интеллект (artificial intelligence, AI) для выявления фейковых новостей и сцен насилия в прямых видеотрансляциях
00:49
01 Декабря 2016
СМИ сообщили о возможной блокировке в России соцсети Facebook
В исковом заявлении мужчина, являющийся зарегистрированным пользователям соцсети, указал на нарушения российского законодательства
19:22
30 Ноября 2016
"Яндекс" запустил уникальную панорамную карту Еревана
"Яндекс" запустил первую в мире панорамную карту Еревана, сообщил генеральный директор "Яндекс.Такси" Тигран Худавердян.
09:26
30 Ноября 2016
В НАСА назвали одно из наиболее подходящих для колонизации человеком небесное тело
Атмосферное давление у поверхности этого небесного тела в 1,5 раза больше, чем на Земле, что позволяет упростить устройство скафандра для потенциальных колонизаторов
21:54
29 Ноября 2016
Искусственный интеллект научился предсказывать будущее
На данный момент искусственному интеллекту предстоит еще многому научиться
19:48
29 Ноября 2016
Планетологи обнаружили загадочный лабиринт на Марсе (ФОТО)
Планетологи представили снимок загадочной сети лабиринтов, расположенных на равнине Утопия в северных низменностях Марса
15:44
28 Ноября 2016
Караундж – "армянский Стоунхендж", вошел в список древнейших обсерваторий мира по версии National Geographic
Научно-популярный географический журнал National Geographic включил мегалитический комплекс Караундж, который называют "армянским Стоунхенджем", в список древнейших обсерваторий мира
15:29
28 Ноября 2016
В Земле на глубине 1000 километров обнаружен океан
Международный коллектив геофизиков впервые обнаружил прямое доказательство наличия водосодержащих жидкостей в верхнем слое нижней мантии на рекордной глубине — около тысячи километров от поверхности Земли.
09:38
27 Ноября 2016
Создана интерактивная карта развития эмбриона (ВИДЕО)
Группа Нидерландских ученых создала трехмерную интерактивную модель эмбриона человека, которая позволяет в подробностях изучить процесс развития плода. Исследование опубликовано в научном журнале Science.
17:34
26 Ноября 2016
Предложен способ обнаружения внеземных цивилизаций
Ученые из Белградской астрономической обсерватории (Сербия) рассказали о деятельности инопланетных цивилизаций, проявления которой человечество могло бы обнаружить уже сегодня.