Генномодифицированные клетки человека могут менять цвет, как кальмар

Ученые генетически подправили клетки человека, чтобы создать изменяющие цвет, светорассеивающие характеристики, наблюдаемые у осьминогов, кальмаров и других головоногих моллюсков.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications на этой неделе. Ученые из Университета Калифорнии(UCI) взяли несколько уроков у опалесцирующего прибрежного кальмара Doryteuthis opalescens и исследовали, как они могут изменять свою внешность с белого на коричневый, когда они прячутся от хищника или в зависимости от на их настроение. Этот вид достигает этого, используя специализированные отражающие клетки, называемые лейкофорами, которые состоят из белков, которые отражают цвета окружающей среды. В зависимости от того, как расположены отражатели, они могут изменять способ отражения света от них, создавая впечатление, что они становятся невидимыми, отражая свет окружающей их среды.

Исследовательской группе удалось использовать генную инженерию для введения белков, которые отражают цвета окружающей среды, в цитоплазму эмбриональных клеток почки человека в чашке Петри. Было показано, что под микроскопом эти человеческие клетки обладали такой же способностью рассеивать свет, как и клетки кальмара. Им также удалось включать и выключать этот эффект, используя различные концентрации хлорида натрия  – более высокие уровни натрия приводили к более высоким степеням рассеяния света и наоборот.

Исследователи говорят, что их проект повышает возможность использования этих белков в качестве нового типа биомолекулярного маркера для медицинских исследований и микроскопической визуализации.

«Мы были удивлены, обнаружив, что клетки не только экспрессируют белок, но также упаковывают его в сфероидальные наноструктуры и распределяют их по телам клеток», – говорит Алон Городецкий, соавтор исследования и доцент UCI по химической и биомолекулярной инженерии. «Этот проект показал, что можно разработать клетки человека с чувствительными к стимулам оптическими свойствами, вдохновленными лейкофорами у головоногих моллюсков, и он показывает, что эти удивительные белки могут сохранять свои свойства в чужих клеточных средах».

DOI: 10.1038/s41467-020-16151-6

Вас также может заинтересовать:

• ГМО баклажаны дают на 20% больше продукции и доходов в Бангладеше
• Кальмары редактируют свои собственные генетические инструкции
• Роботизированная щупальца