Портал об образовании

 |  | 18 декабря 2015 | Новости науки и техники
Создан защищенный «паролем» выключатель «Kill Switch», который позволит контролировать синтетические бактерии и микроорганизмы

Группа ученых из Массачусетского технологического института разработала несколько механизмов, позволяющих контролировать модифицированные на генном уровне или выращенные искусственно микроорганизмы. Эти механизмы не позволят ГМО-бактериям сбежать из лабораторий и распространиться неконтролируемым образом вне подходящей для них специальной среды обитания. Эти меры и им подобные должны сделать генетически модифицированные бактерии более безопасными как для людей, так и для всего живого на земном шаре.

Генетически модифицированные бактерии могут использоваться в самых различных областях, они могут вырабатывать биологическое топливо, водород, заниматься очисткой окружающей среды, использоваться для диагностики и лечения некоторых видов заболеваний. Но для того, чтобы можно было позволить практическое применение таких микроорганизмов, необходимо получить в свое распоряжение «рычаг», за который можно потянуть, если эти организмы начнут вести себя неподобающим образом.

Два новых решения, разработанные исследователями из Массачусетского технологического института, служат для прерывания жизнедеятельности синтетических микроорганизмов и для этого совершенно не требуется длительное воздействие на них определенных химических веществ. Исследователи описывают разработанные ими технологии, как «автономные биологические схемы», которые могут быть «подключены» к микроорганизмам самых различных типов без потребности внесения существенных изменений в геном организма.

Первая технология, представляет собой достаточно простой выключатель типа «Kill Switch», действующий подобно сцепкам между железнодорожными вагонами в старинных поездах. Во время движения этих поездов проводник должен был постоянно тянуть рычаг или нажимать на педаль, невыполнение этого действия моментально приводило к расцеплению вагонов. В случае бактерий этот выключатель, способный находиться в двух определенных состояниях, активирует определенный ген. Во время присутствия в окружающей среде молекул определенных химических соединений этот выключатель находится в безопасном для организма состоянии. Но как только концентрация молекул в среде снижается, выключатель переключается, активизируя ген-убийцу, который провоцирует производство организмом токсинов, быстро убивающих этот организм.

Вторым решением является также выключатель «Kill Switch», защищенный своего рода «паролем», который действует несколько иначе, нежели первый. Он нуждается не в наличии одного определенного химического вещества, а в комбинации нескольких веществ, которые и играют роль «пароля». Для этого в структуре выключателя присутствует несколько компонентов, способных «ощутить» наличие молекул определенных химических соединений. И если какая-либо из необходимых молекул отсутствует, то выключатель моментально срабатывает, убивая организм, в котором он установлен.

«Запароленный» вариант выключателя «Kill Switch» более универсален поскольку при его изготовлении можно запрограммировать на какие компоненты и в каких пропорциях он будет срабатывать. И в теории, такой подход позволит даже защитить интеллектуальную собственность компаний, ведущих исследования в области генетики.

«Предположите, что вам принадлежит некоторый уникальный генетический код и вы не хотите, чтобы ваши конкуренты смогли использовать его в своих целях» — рассказывает Клемент Чан (Clement Chan), — «Снабдите этот код выключателем с паролем и использовать его смогут только те люди, которым вы сообщите пароль».