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基因改良细菌成“艺术家”:大肠杆菌制作彩色图案
2022-11-24

如图所示,这是细菌在琼脂板上投影的精美图像,图中可清晰地看到蜥蜴图案。

新浪科技讯 北京时间6月3日消息,据国外媒体报道,基于基因工程彩色视觉,肠道细菌可以转变成为“艺术家”,虽然它们的作品是衍生物。

这项最新研究发表在《自然化学生物学》杂志上,美国麻省理工学院研究人员使用18种基因的合成网络连线大肠杆菌,可使大肠杆菌探测并响应红色、绿色和蓝色。一旦在这些颜色下刺激,这种基因环路将激活和刺激细菌制造相应的色素或者荧光蛋白,之后细菌垫将培养皿转变成为画板,形成鲜艳美丽的图案。

目前这种细菌仅呈现出合成生物学家的基因修补技术,该研究报告作者、麻省理工学院研究员克里斯多夫·沃伊特(Christopher Voigt)认为,未来这种红绿蓝细菌将投入更广泛的应用领域,彩色光线提供许多通道模拟细胞建造组织或者材料,保持一定距离控制细胞,或者做为电子和生物系统之间的通讯方式。

2005年,研究人员提出了一种4基因系统,可使细菌创建黑白图像,在这项最新研究中,他们使用18种基因,外加一些基因技巧、工具和设计策略,最终巧妙地操控了包含生物光敏元件的细菌,这些细菌存在于某些植物、真菌和蓝藻细菌。在这种基因系统中,红色是混合激酶在705纳米波长光线下探测到的,绿色是蓝藻细菌传感器在535纳米波长光线下探测到的,蓝色是另一种混合激酶在470纳米波长下探测到的。

伴随着光线快速切换,基因机械性将激活,并开始解码精心设计的基因组,这一过程制造出色素或者荧光蛋白。研究人员在琼脂板上扩散红黄蓝细菌,琼脂板上包含着细菌食物,之后它们在琼脂板上投影彩色图像18个小时,便于细菌建立自己的彩色复制品。(叶倾城)

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