研究人员如何教导细菌新行为

在合成生物学领域工作的研究人员使用自然界中出现的成分并以新的方式将它们结合起来。这就是细菌如何获得他们以前没有的功能。这为生物技术提供了巨大的潜力。细菌对温度和代谢产物有反应JohannaRoßmanith和她的博士生导师，微生物生物学主席Franz Narberhaus教授进行了一项成功的研究，他们控制了细菌制造的蛋白质类型及其行为。这就是他们如何制造一种以前没有能够移动的细菌游泳。研究人员通过以一种新的方式组合来自细菌RNA的各种模块来实现这一点。

该研究发表在“ 核酸研究 ”杂志上，生物学家利用所谓的核糖开关，也称为RNA开关和RNA温度计。核糖开关检测细胞中是否存在某种代谢产物的过剩，并且如果需要，它们调节该物质的生物合成或摄入。

RNA温度计控制许多温度敏感过程。例如，一种从受污染的水进入人体的细菌，注意到温度的差异。结果，它产生某些导致宿主感染的因子。

混合和匹配模块

“调节RNA模块对合成生物学中的应用很有吸引力，因为它们直接检测来自环境的信号，并立即开启或关闭后续基因，”JohannaRoßmanith解释道。

一个悬而未决的问题是，自然界中出现的这些组件是否可以像乐高积木一样任意组合，以开发新型传感器。在她的论文中，博士生使用了各种核糖开关，并将其与RNA温度计串联。

根据另一种策略，她将温度计结构整合到核糖开关中。两种方法都产生了新的功能元件，这些元件响应一种化学信号和一种物理信号的组合，在这种情况下是温度。

教细菌如何游泳

为了使上述细菌游泳，研究人员在新组合的RNA调节剂的控制下放置了一个负责细菌运动的基因。正确的信号组合对于实验取得成功至关重要。核糖开关需要例如某种化学物质与一定温度的组合。

生物技术的潜力

“RNA开关不像模型套件中的砖块那么模块化，”Franz Narberhaus承认道。“Roßmanith女士在获得功能性阻滞之前必须对许多组合进行测试和优化。然而，我们的研究结果表明，RNA模块在生物技术方面具有巨大潜力，可以有针对性地控制细菌细胞的过程。”