Bakterie s elektronickým ovládáním se stanou součástí přístrojů

Bakterie bývají v elektronických přístrojích nevítanými hosty. To se teď ale může změnit, s objevem postupu, díky němuž lze v bakterii přepínat geny elektrickým proudem. 

Podle Williama Bentleyho z Marylandské univerzity bychom mohli velmi dobře využít hybridní zařízení, v nichž budou bakterie hrát roli nanosenzoru v prostředí nebo třeba nanoreaktoru pro výrobu biologických molekul.

Takové zařízení, které by spojovalo elektroniku s bakteriemi, si lze například představit, jak v těle detekuje chemické látky produkované patogenními bakteriemi, a pak proti patogenům vypouští vhodná antibiotika.

Aby Bentleyho tým mohl propojit bakterie s elektronikou, využil takzvaných redoxních molekul. Takové molekuly se nacházejí na v každé buňce a umožňují regulovat tok elektronů do buňky anebo z buňky ven. Když získávají elektrony, tak se redukují, když ztrácejí elektrony, tak se oxidují.

Vědci využili i genetické komponenty E. coli, které zodpovídají za reakci na oxidativní stres. K takové situaci dochází, když je příliš mnoho molekul v bakteriální buňce oxidováno, a tím pádem jsou nebezpečně reaktivní.

Aby badatelé mohli ovládat bakterie elektrickým proudem, tak je umístili do kapaliny, kam ponořili i elektrodu. Když elektroda vytvořila kladný náboj, tak oxidovaly připravené redoxní molekuly v bakteriích a spustily tím genetický mechanismus, který odpovídá na oxidativní stres.

Bakterie mohou být geneticky upraveny tak, že zmíněné mechanismy zapnou nebo vypnou prakticky jakýkoliv gen. Když poté elektroda vytvoří záporný náboj, tak se redoxní molekuly redukují a přepnuté geny se mohou přepnout zase zpět. Bentley s kolegy názorně předvedli, že tímto způsobem mohou použít elektrické impulsy, aby donutili bakterii E. coli plavat anebo světélkovat.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: