Учёные из Китая, США и Германии заставили бактерии расти идальными кругами.
Одним из важнейших вопросов в биологии развития является механизм, за счёт которого делящиеся клетки формируют правильные (в частности периодические) структуры, череду позвонков или строго определённое количество пальцев, к примеру. Механизм контроля тут ещё не понятен до конца, и вот теперь учёные попробовали смоделировать его в необычном опыте.
Биологи использовали методы генной инженерии и сконструировали, а затем и собрали генетические модули, которые связали плотность расположения клеток на подложке из агара с их подвижностью.
Один из таких генетических блоков синтезирует химический сигнал ацил-гомосерин лактон (AHL), сообщает Technology Review. По мере того как плотность населения в колонии растёт, это вещество накапливается, заставляя клетки прекратить плавание и осесть на месте.
Нескольким клеткам по краям колонии удаётся уйти чуть дальше других, а поскольку AHL не распространяется далеко, процесс начинается заново. Новая порция колонии принимается активно двигаться, пока следующая волна плотности клеток не наберёт критического количества AHL и не сформирует второе кольцо.
Так авторы показали, как клетки могут формировать правильные структуры без всякого внешнего управления.
Более того, учёные составили математическую модель процесса и на её основе рассчитали, какие модификации нужно сделать в генах, чтобы произвольно менять число колец в запрограммированном на уровне генов шаблоне.
Эту часть теории авторы работы также проверили на практике, заставив бактерии формировать нужные им узоры.
