Бактерия кишечной палочки в процессе своего существования не регулируется биологическими ритмами, которые подчиняются смене дня и ночи. Зато у цианобактерий сформированы биологические часы, которые помогают им правильно организовывать фотосинтез и следить за солнечной активностью. Цианобактерии это единственные микроорганизмы, обладающие такими ритмами.
Ученые из Гарвардского университета во главе с профессором Памеле Сильвер решили провести эксперимент по пересадке биочасов из цианобактерий в бактерию кишечной палочки. У первых для соблюдения биологического ритма присутствуют специальные белки KaiA, KaiB, и KaiC. В светлое время суток белок KaiA обогащает фосфором KaiC, а в темное время KaiB осуществляет обратный процесс. Также белок KaiC осуществляет воздействие на другие гены, синтезируя рибонуклеиновую кислоту. Этот процесс происходит в зависимости от состояния белка ночью или днем.
Сам механизм очень прост, поэтому вся задача ученых состояла только в пересадке кишечной палочке трех белковых генов. В бактерии кишечной палочки KaiC взаимодействует с белком SasA, а для слежения за процессом регулирования биологических ритмов был добавлен ген белка, который светится. Когда наступало светлое время суток KaiC, действуя совместно с SasA, активировали ген светящегося белка. Так что днем бактерия кишечной палочки начинала светиться.
Единственной проблемой стало то, что через три дня пересаженные биологические часы вышли из строя. Причиной этому стало отсутствие в бактериях кишечной палочки дополнительных механизмов, которые в цианобактериях постоянно подстраивают “ходики” под определенное время суток. В дальнейшем планируется пересадка и этих генов.
Целью этих экспериментов является не просто создание бактерии, которая светится, а сам механизм пересадки часов. Эти опыты в дальнейшем позволят пересадку биологических часов клеткам, которые смогут синтезировать определенные лекарства, и станут своеобразным дозатором. Все это связано с тем, что у каждой болезни есть свой циклический ритм, и данные клетки смогут освобождать нужное вещество в нужное время.
