کمک ژنتیک به تغییر رنگ و ظاهر باکتری ها

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان کد ژنتیکی را در پشت برخی از درخشان ترین و زنده ترین رنگ های طبیعت کشف کرده اند. این مقاله که در مجله PNAS منتشر شده است، اولین مطالعه ژنتیک رنگ ساختاری، همانطور که در بال پروانه ها و پرهای طاووس دیده می شود، است و راه را برای تحقیقات ژنتیکی در انواع موجودات رنگی ساختاری هموار می کند.

این مطالعه با همکاری دانشگاه کمبریج و شرکت هلندی Hoekmine BV انجام شده است و نشان می دهد که چگونه ژنتیک می تواند رنگ و ظاهر انواع خاصی از باکتری ها را تغییر دهد. نتایج، امکان برداشت این باکتری ها را برای تولید مواد نانوساختار در مقیاس بزرگ باز می کند.

فلاووباکتریوم نوعی باکتری است که در کلنی هایی جمع می شود که رنگ های فلزی قابل توجهی تولید می کنند که نه از رنگدانه ها، بلکه از ساختار داخلی آن ها که نور را در طول موج های خاصی منعکس می کند، به وجود می آیند. با این حال، دانشمندان هنوز در مورد چگونگی مهندسی ژنتیکی این ساختارهای پیچیده توسط طبیعت متحیر هستند.

محققان اطلاعات ژنتیکی را با خواص نوری و آناتومی کلنی های باکتریایی نوع وحشی و جهش یافته مقایسه کردند تا بفهمند چگونه ژن ها رنگ کلنی را تنظیم می کنند.

محققان با جهش ژنتیکی باکتری ها، ابعاد یا توانایی حرکت آنها را تغییر دادند که هندسه کلنی ها را تغییر داد. آنها با تغییر هندسه، رنگ را تغییر دادند: آنها رنگ سبز متالیک اصلی کلنی را در کل محدوده قابل مشاهده از آبی به قرمز تغییر دادند. آنها همچنین توانستند رنگ های تیره تری ایجاد کنند یا رنگ را به طور کامل ناپدید کنند.

دکتر سیلویا ویگنولینی، یکی از نویسندگان ارشد از دپارتمان شیمی کمبریج، گفت: از دیدگاه کاربردی، این سیستم باکتریایی به ما امکان می دهد تا به ساختارهای فوتونی زنده قابل تنظیم دست یابیم که می توانند به وفور بازتولید شوند و از روش های سنتی نانوساخت اجتناب کنیم. ما پتانسیلی را در استفاده از چنین کلنی های باکتریایی به عنوان رنگدانه های فوتونی می بینیم که می توانند به راحتی برای تغییر رنگ تحت محرک های خارجی بهینه شوند و می توانند با بافت های زنده دیگر ارتباط برقرار کنند و در نتیجه با محیط های متغیر سازگار شوند. آینده برای رنگ های زیست تخریب پذیر در ما باز است.