Генетическая намагничивание бактерий открывает перспективы для биомедицины
Исследователи из Университета Байройта перенесли весь генный кластер (около 30 генов), ответственный за синтез магнитных наночастиц — магнетосом, — из магнитной бактерии Magnetospirillum gryphiswaldense в геномы 25 видов немагнитных протеобактерий.
Результаты:
- Магнетизация оказалась успешной для семи видов бактерий.
- Эти трансгенные штаммы начали непрерывно производить магнетосомы — цепочки кристаллов магнетита (Fe3O4).
- Среди успешных штаммов — два вида, уже широко применяемые в биотехнологии и, согласно данным, совместимые с клетками человека.
Значение для биомедицины:
По словам первого автора работы, д-ра Марины Дзюбы, это открывает перспективы для:
- создания микророботов для доставки лекарств,
- методов магнитной визуализации,
- оптимизации гипертермической терапии рака.
Механизмы и дальнейшие задачи:
Исследование выявило, что для успешного биосинтеза магнетосом после переноса генов критически важна не отдельные гены, а комбинация определенных метаболических свойств бактерии-реципиента. Формирование магнетосом, вероятно, тесно связано со способностью к фотосинтезу или анаэробному дыханию.
«Наши результаты создают основу для будущих исследований, направленных на конструирование новых биосовместимых магнитных бактерий для биомедицинских и биотехнологических инноваций», — поясняет руководитель исследования проф. д-р Дирк Шюлер.
Работа опубликована в журнале Nature Nanotechnology.