Магнитную бактерию создали с помощью искусственной эволюции

Американские ученые из Гарвардского университета с помощью метода искусственной эволюции вывели генетически-модифицированную кишечную палочку Escherichia coli, которая содержит магнитные наночастицы. Препринт статьи опубликован в репозитории bioRxiv.org.

Неорганические наночастицы используются в исследованиях в качестве флуоресцирующих или магнитных меток, позволяющих визуализировать биологические процессы. Несмотря на универсальные физические и химические свойства, их применение ограничено из-за того, что большинство клеток не могут производить такие частицы естественным образом. Однако почти все живые организмы способны синтезировать ферритины — белки, которые являются хранилищами атомов железа.

В своем эксперименте ученые применили метод искусственной эволюции, чтобы улучшить магнитные свойства ферритинов. Для этого в клетки Escherichia coli вводили гены, кодирующие железосодержащие белки и содержащие случайные мутации. Затем бактерии были 10 раз подряд пропущены через магнитные колонны (magnetic column). Это позволило выделить клетки, которые синтезировали ферритины с лучшими магнитными свойствами.

Установлено, что выделенные мутантные ферритины могли поглощать больше атомов железа, чем белки дикого типа, из-за изменений в структуре молекул. Это даст возможность использовать их для очистки сточных и шахтных вод от металла. Кроме того, использованный учеными метод улучшения магнитных свойств позволит создать наночастицы, подходящие для применения в качестве контрастного вещества в магнитно-резонансной томографии клеток.