Мигающие биологические сенсоры
В серединке восьмидесятых руководителю группы молекулярной генетики ГосНИИ генетики Геннадию Завильгельскому в голову пришла мысль, что реально сформировать биосенсор, - тот, что будет светом сигнализировать о какой-либо опасносте живому организму. К тому времени научные специалисты в разных странах уже предпринимали попытки применять люциферазу, выделяемую из различных светящихся организмов, в качестве знака в тестах. Но о генно-инженерных конструкциях тогда немного кто и помышлял. В ГосНИИ генетики такую конструкцию создали. Ученые использовали не только свет как сигнал, но и частично скопировали агрегат защиты клетки от различных угроз. Главных угроз для клетки четыре: опасность разрушения ДНК, белков, мембран и окислительный стресс. Если в клетку проникает токсин, угрожающий ДНК, его распознает особый белок, который в норме закрывает тот участок ДНК, который в случае чего будет ответствовать за свою защиту. Но ежели токсин попал в клетку, то он обязательно встретится с этим белком, образует свежое соединение, открывающее потребный участок. И начнется синтез белков, которые будут сражаться с токсинами и восстанавливать ДНК.
В биосенсоре есть две значимые части. Одна из них узнает токсин - белок, который сидит на промотере, участке ДНК, включающем следующие за ним гены. Вторая доля говорит о том, что токсин прибыл. Это - репортер, он состоит из генов, кодирующих люциферазу и говорящих об угрозе ДНК. Первую берут из различных бактерий, вторую - у единственной наземной светящейся бактерии фоторабдус люминесценс. Эти две части ученые соединили в плазмиде. Таких биосенсоров создано 15, и они способны распознавать уймище токсинов. К примеру, мышьяк. Или антибиотики. Это шибко значимо для производителей продуктов питания, в частности молочников. Если в сыром молоке присутствуют антибиотики, которыми кормили больных коров, то такое молоко нереально использовать для приобретения кисломолочных продуктов - оно вредно для употребления, человечек способен сделаться невосприимчивым к этим антибиотикам, если начнет принимать их в случае болезни.
Один из биосенсоров, который реагирует на ракетное топливо гептил, был сделан по заказу "Роскосмоса" и сегодня испытывается на Байконуре. Созданные научными специалистами биосенсоры возможно использовать во многих сферах - в экологии (для определения, к примеру, солей тяжелых металлов в почве и воде), в пищевой промышленности, фармакологии (исследуя на секьюрити бесчисленные химические соединения) и с той же целью в косметологии.
Авторы методике утверждают, что она может стать больше быстрой, более дешевой и более точной альтернативой существующим в текущее время методам. Газовая хроматография и масс-спектрометрия дороги, бактериальные методы выращивания культур на средах - длительны. Разработчики мечтают изготовить алгоритм удобным для службы в полевых условиях. Для этого им надобно в том числе усовершенствовать прибор-люминометр. В идеале ученые хотят сотворить биосенсор на чипе, и все-таки усадить живую клетку на чип покуда не удается. Хотя мысли есть, и они в текущий момент проверяются совместно со экспертами по белковым и ДНК-чипам из Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта. А ещё ученые мечтают создать светящиеся растения, которые могли бы реагировать разными цветами на всякие угрозы. Их можно было бы рассаживать около космодромов и металлургических комбинатов, а кроме того на полях, где бы они рассчитывали концентрацию гербицидов и пестицидов. Дачникам таковые цветочки также понравились бы.