At få bakterier og gær til at tale med hinanden takket være en nanooversætter

Celler kommunikerer med hinanden på kemisproget, men dem fra forskellige riger, såsom bakterier og gær, taler dialekter, der er praktisk talt uforståelige for den anden. Ved at lære, hvordan mikrober "taler", håber forskere en dag at manipulere deres adfærd for at beskytte mod sygdom, for eksempel. Indsatser som denne er i deres vorden, men i en ny undersøgelse i ACS' Nano Letters, forskere beskriver det første system, der gør det muligt for to ubeslægtede organismer at kommunikere.

I naturen sender og modtager mange celler kemiske signaler. Denne strategi gør det muligt for bakterier at regulere deres adfærd, svampe at parre sig og menneskelige celler til at underrette hinanden om trusler. Denne type kemisk kommunikation har inspireret forskere til at udtænke deres egne midler til at deltage i disse samtaler, så de kan give celler instruktioner. Mens nogle undersøgelser har undersøgt partikler i mikro- eller nanoskala, der kommunikerer med én type celle, er brugen af ​​partikler til at muliggøre kommunikation mellem to forskellige typer celler ikke blevet undersøgt. Antoni Llopis-Lorente, Ramón Martínez-Máñez og kolleger ønskede at skabe en oversættelsesanordning i nanoskala, så de kunne sende et kemisk signal mellem medlemmer af to forskellige livskongeriger – noget der sjældent sker i den naturlige verden.

Holdet byggede nanotranslatoren af ​​silica-nanopartikler fyldt med to molekyler:et, der reagerer med glucose, og et andet molekyle kaldet phleomycin. Signalsystemet, de konstruerede, havde to trin, som de testede uafhængigt og derefter satte sammen. Først indledte forskerne et signal ved at udsætte E. coli for laktose. Bakterierne omdannede laktosen til glukose, som reagerede med nanotranslatoren. Dernæst frigav denne enhed phleomycin, en anden messenger-forbindelse. Gæren Saccharomyces cerevisiae detekterede phleomycinet og reagerede ved at fluorescere, noget de var blevet gensplejset til at gøre. Forskerne forestiller sig mange mulige anvendelser for lignende nanooversætter-baserede kommunikationssystemer. For eksempel kunne disse enheder bruges til at bede celler om at slukke for visse processer og til at tænde for andre eller til at ændre aktiviteten af ​​menneskelige immunceller til at behandle sygdom, siger forskerne. + Udforsk yderligere

Bestå den kemiske Turing-test:Få kunstige og rigtige celler til at tale