De Mona Lisa, gemaakt door bacteriën.Afbeelding: Frangipane et al (eLife 2018)
Wetenschappers maakte deze foto van de Mona Lisa met behulp van genetisch gemodificeerde E. coli bacteriën. Deze teeny kleine kunstenaars!
De italiaanse onderzoekers waren niet alleen te spelen met bacteriën voor de lol. Integendeel, ze waren een poging om zich te verenigen verschillende attributen, zodat ze kunnen de controle van grote populaties van bacteriën—misschien tot op een dag het bouwen van microscopische vervoer apparaten, of zelfs 3D-printen met behulp van bacteriën.
“Ik denk dat het een interessant bewijs van eventueel met behulp van bacteriën als bakstenen te bouwen structuur op de microscale goedkoop en gemakkelijk,” studie auteur Roberto Di Leonardo van de Sapiezna Universiteit van Roma vertelde Gizmodo.
Evolutie heeft geproduceerd tal van coole overlevingsstrategieën, maar al die eigenschappen niet worden weergegeven in hetzelfde organisme. Weet je, vis een beetje dom, maar ze kunnen ademen onder water, terwijl de mensen zijn minder stom maar helaas gevoelig voor de verdrinkingsdood. In dit geval, de onderzoekers waren geïnteresseerd in het verenigen van de licht-gevoelige eiwitten proteorhodopsin—in feite een zonnepaneel voor cellen—met de E. coli ‘ s flagellum, een kleine staart motor. Ze hoopte om een systeem te maken waar het meer licht een bacterie, des te sneller zijn staart zou verplaatsen.
De onderzoekers met verbinding aan de randen van de proteorhodopsin-de productie van gen in de bacteriën. Dan, ze vervangen door een projector lens met een microscoop lens in om om beelden te projecteren op een podium dat de bacteriën, twee micrometer per pixel. De onderzoekers wisten dat het trager bewegende bacteriën ontvangen minder licht zouden samenklonteren, terwijl sneller bewegende degenen die meer licht zou bewegen, verder uit elkaar. De samenklontering patronen zou maken van de resulterende afbeelding, waar regio ‘s van meer bacteriën verschijnen witte en regio’ s van minder bacteriën zwart weergegeven. De onderzoekers scheen negatieven om het creëren van de beelden.
Er waren nog wat problemen, volgens de papier—bacteriën waren traag om posities te veranderen, en de beelden kwam vaag. Dus, de onderzoekers een terugkoppeling waar elke 20 seconden, de bacteriële posities werden vergeleken met de uiteindelijke gewenste afbeelding. Plaatsen waar de bacteriën over-verzameld werden opgefleurd om te versnellen en de verspreiding van de bacteriën, en de plaatsen waar de bacteriën onder de gecumuleerde werden gedimd om te vertragen van de bacteriën en veroorzaken meer klonteren.
De onderzoekers wijzen erop dat er andere passieve systemen waarin genetisch gemodificeerde bacteriën selectief stick aan oppervlakken. Maar met beweging, bacteriën nemen hun posities sneller.
Christina Agapakis, creative director bij Ginkgo Bioworks die was niet betrokken bij de studie, was onder de indruk van het werk. “Deze regels,” vertelde ze aan Gizmodo.
Licht-reactieve bacteriën ooit de macht microscopische machines of worden 3D-geprinte, levende, functionele stenen? De tijd zal het leren. maar voor nu zijn ze opnieuw de Mona Lisa.
[eLife]