Генетическая «вставка» заставляет колонии кишечной палочки расти полосатыми, образуя своеобразные «мишени» – причем количество и ширину полосок можно регулировать, сообщают авторы статьи, опубликованной в журнале Science.

Теренс Хва (Terence Hwa) из университета штата Калифорния в Сан-Диего и его коллеги сконструировали генетический «регулятор» подвижности бактерий кишечной палочки (Escherichia coli). С его помощью они научились управлять плотностью «населения» и ростом колонии так, что последняя оказывается похожей на мишень – участки с низкой и высокой плотностью чередуются, образуя полосы.

Собранный учеными «регулятор» состоит из двух блоков. Первый блок, позаимствованный у другого вида бактерий (Vibrio fischeri), регулирует синтез и выделение соединения AHL. Когда AHL вокруг бактерии становится много, «регулятор» воспринимает это как сигнал «перенаселенности» и включает второй блок, отключающий у бактерий ген cheZ.

Без этого гена бактерии теряют подвижность и начинают накапливаться на «границе» – образуется полоса. Однако зона действия AHL ограничена, отдельным бактериям удается «вырваться» и оказаться на некотором расстоянии от нее, после чего процесс запускается заново, и формируется следующая полоса.

Колонии со «стандартным» вариантом «переключателя» образовывали полосы с интервалом около пяти миллиметров в среднем каждые два часа. Настраивая «регулятор» и изменяя максимальное расстояние, на котором могут оказаться «сбежавшие» бактерии, Хва и его коллеги смогли регулировать количество полос в одной колонии.

Бактерии «поодиночке» представляют собой единичные клетки, однако колонии могут вести себя как многоклеточные организмы, управляя собственным развитием с помощью различных сигналов. Поэтому, считают ученые, общие правила образования полос и других естественных рисунков, выявленные на примере кишечной палочки, вполне могут оказаться применимыми и для отдельных стадий развития других организмов.