Biologen machen Bakterien zu "Swarmbots"


Wir sind jeden Tag in Bakterien abgedeckt. Sie helfen uns, unsere Nahrung zu verdauen und schützen unsere Haut, und sie sind potenziell ein großes medizinisches Werkzeug – aber nur, wenn wir sie kontrollieren können. Wissenschaftler glauben, dass sie den ersten Schritt durch engineering Bakterien aufgenommen haben, die in einem Schwarm, aber sterben leben können, wenn sie versuchen, auf neue Bereiche einzeln zu entkommen.

Die richtigen Bakterien können helfen Infektionen zu behandeln, out schlechte Bakterien zu züchten, und Funktionen wie Verdauung zu regulieren. Wissenschaftler an der Duke University haben die Tatsache genutzt, dass Bakterien ihr Verhalten ändern können, wenn sie in großen genug Konzentration, und Bakterien, die auf dichte Bestände (oft in geschlossenen Räumen) zu verlassen, um zu überleben entwickelt haben. Ihre Erkenntnisse sind in der neuesten Ausgabe des Molecular Systems Biologyveröffentlicht.

Diese Bakterien machen — "Swarmbots" genannt, weil sie nur in einem Schwarm überleben können – die Forscher begann mit einem harmlosen Stamm von E. Coli -Bakterien. Diese Bakterien wurden entwickelt, um ein Signalmolekül namens N-Acyl-Homoserine-Lacton oder AHL zu produzieren.

Das Phänomen ist bekannt als "Quorum sensing". Bakterien produzieren AHL, wenn sie groß genug Konzentrationen zusammenkommen. In Reaktion auf das Molekül manche Bakterien verkürzen ihre Tentakel-ähnliche Anhängsel und ihre Bewegung zu ändern, so dass sie alle zusammen als ein Schleim-ähnliche Biofilm stick. Andere Bakterien, wie die leuchtenden Vibrio Fischeri, produzieren nur Licht, wenn sie in Gruppen, und anhand von AHL als ein Signal, wenn sie haben eine so genannte "Quorum".

Die Swarmbots reagieren auf AHL durch die Produktion eines Proteins, das gegen Antibiotika resistent ist. Sie halten es herzustellen, wenn sie allein sind. Während des Experiments gebadet Wissenschaftler Bakterien in einem Pool von Antibiotika. Regelmäßige Bakterien, produzieren ständig das Protein brach aus ihrer kleinen Kapsel und Ausbreitung. Swarmbots, jedoch blieben zusammen. Wenn ein Bakterien ausbrach, würde es aufhören, in der Lage, seine "Gegengift" gegen Antibiotika zu machen und sterben ab.

Die Wissenschaftler hoffen, dass diese Bakterien für alle Arten von medizinischen Anwendungen nützlich sein könnten. Die Bakterien könnten andere Proteine zu machen oder sogar Drogen, als Reaktion auf den lebendigen Körper um sie herum. Wenn ein System genug schwächt, damit sie sich eine Bevölkerungsdichte zu erreichen, machen sie können Chemikalien, die das System zu regulieren und ihre eigenen Zahlen wieder herab.

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