Создан микроб с тепловым управлением

Ученые из Университета Джорджии создали микроба, управляемого с помощью температуры. Новый микроорганизм может стать эффективным средством производства сложных химических веществ из простых исходных материалов.

Первоначально ученые взяли микроба Pyrococcus furiosus, который живет в горячих морских отложениях и активно размножается при температуре около 100 градусов Цельсия. Этот микроорганизм является археем, одноклеточным прокариотом, который похож на бактерию, но имеет существенные отличия на молекулярном уровне и способен выполнять процессы, недоступные бактериям.

В настоящее время многие производственные процессы зависят от микроорганизмов. Однако производственную деятельность бактерий очень сложно контролировать, особенно переключать их с одного вида деятельности на другой.

Американские ученые нашли способ контролировать теплолюбивых микробов с помощью температурного переключателя. Проще говоря, при высоких температурах микроб производит один продукт, а при низких - другой или не производит вовсе. Это существенно упрощает использование микроорганизмов в качестве миниатюрных заводов по производству полезных веществ, таких как биотопливо.

Также ученым впервые удалось внести изменения в геном гипертермофильной бактерии, что открывает новые возможности в создании генно-модифицированных микроорганизмов с уникальными функциями.

Как и другие гипертермофильные бактерии, Pyrococcus furiosus может функционировать при высоких температурах, что очень полезно во множестве производственных процессов химической промышленности. Однако не все вещества можно произвести в таких условиях – некоторые ферменты могут работать только при низких температурах.

Для решения этой проблемы ученые взяли определенный ген у бактерии Caldicellulosiruptor bescii, которая живет в более прохладных условиях (72 градуса Цельсия), и поместили его в геном Pyrococcus furiosus. В результате при высокой температуре Pyrococcus furiosus функционирует как обычно, а при понижении температуры начинает производить другой, несвойственный ей продукт, - лактатдегидрогеназу.