Несколько лет назад американские генетики создали синтетический микроорганизм, содержащий минимальное количество генов. Теперь японские ученые научили эти клетки двигаться. Они обнаружили, что, добавив всего несколько белков, они смогли заставить их двигаться.
Летать, бегать, ползать, плавать... Все активное движение начинается в отдельных клетках. Однако эволюционное происхождение клеточной локомоции остается неизвестным. При этом биологам из Университета города Осака удалось создать синтетические организмы, способные активно перемещаться в жидкостях. Работа профессора Макото Мията и его коллег была опубликована в научном журнале Scientific Advances.
Считается, что первоначальные попытки микроорганизмов двигаться были обусловлены действием таких белков, как актин и тубулин, которые имеют совершенно разные и важные функции, например, белки, составляющие скелет клетки. Одна мутация привела к тому, что деформация, которой подвергаются эти молекулы во время своей работы, стала настолько интенсивной, что начала изменять форму всей клетки, позволяя ей двигаться. Поэтому японские биологи решили проверить эту гипотезу.
Для этого они взяли за основу своей микоплазмы искусственный микроорганизм JCVI-syn-3b - вариант синтетического организма, созданного несколько лет назад командой американского генетика Крейга Вентера (Craig Venter). Известно, что эта клетка содержит всего 473 гена - минимальный набор, необходимый для метаболизма, и ничего "лишнего", например, активного движения.
Гены, необходимые для этого, японские ученые позаимствовали у спироплазменной бактерии. Спироплазменные бактерии - это бактерии, которые могут "переключать" свой цитоскелет из одного состояния в другое, ввинчивая его в жидкую среду подобно гибкому штопору. Этот процесс становится возможным благодаря действию семи белков, происходящих от цитоскелетного белка MreB семейства актина. Биологи вставили ген в ДНК синтетического микроорганизма syn-3.
Модифицированные клетки syn-3 приобрели спиральную форму и действительно способны деформироваться и активно двигаться подобно спироплазме. Более того, путем избирательного выключения нового гена было показано, что для достижения того же эффекта достаточно всего двух белков - MreB4 и MreB5 или комбинации MreB1 и MreB5. Клетки syn-3, оснащенные такими парами, сохраняли такую же способность к миграции.
/по информации https://naked-science.ru
