Бактерии реагируют на температуру и продукты обменаДжоанна Романит и ее научный руководитель профессор доктор Франц Нарберхаус с кафедры микробной биологии провели успешное исследование, в котором они контролировали тип белков, производимых бактериями, и их поведение.
Так они заставили заплыть бактерия, которая раньше не могла двигаться. Исследователи сделали это возможным, комбинируя различные модули из РНК бактерии по-новому.В исследовании, опубликованном в журнале Nucleic Acids Research, биологи использовали так называемые рибопереключатели, также называемые переключателями РНК, и термометры РНК. Рибопереключатели определяют, есть ли избыток определенного продукта метаболизма в клетке, и при необходимости регулируют биосинтез или потребление этого вещества.
Термометры РНК контролируют ряд чувствительных к температуре процессов. Например, бактерия, которая попадает из загрязненной воды в человеческий организм, замечает разницу в температуре.
В результате он производит определенные факторы, которые приводят к заражению хозяина.Сочетание и сочетание модулей«Модули регуляторной РНК привлекательны для приложений в синтетической биологии, потому что они обнаруживают сигналы из окружающей среды напрямую и мгновенно включают или выключают последующие гены», — объясняет Джоанна Романит.Открытый вопрос заключался в том, можно ли комбинировать такие компоненты, которые встречаются в природе, произвольно, как кирпичи Lego, для разработки новых датчиков.
В своей диссертации аспирант использовала различные рибопереключатели, которые она последовательно подключила к термометру РНК.Следуя альтернативной стратегии, она интегрировала структуру термометра в рибопереключатель.
Оба метода привели к созданию новых функциональных элементов, которые реагируют на комбинацию одного химического и одного физического сигнала, в данном случае температуры.Обучение бактерий плаваниюЧтобы заставить вышеупомянутые бактерии плавать, исследователи поместили ген, отвечающий за движение бактерий, под контроль недавно объединенных регуляторов РНК.
Правильная комбинация сигналов имела решающее значение для успеха эксперимента. Рибопереключатель требует, например, определенного химического вещества в сочетании с определенной температурой.Возможности в биотехнологии«РНК-переключатели не такие модульные, как кирпичи в модельном наборе», — признает Франц Нарберхаус. «Г-же Романит пришлось протестировать и оптимизировать множество комбинаций, прежде чем она достигла функциональных блоков.
Тем не менее, наши результаты показывают, что модули РНК имеют большой потенциал в биотехнологии для целенаправленного управления процессами в бактериальных клетках».