Время они отсчитывают весьма необычным способом: через определенные интервалы значительно повышается светимость флуоресцентных белков внутри клеток бактерий Escherichia coli.
Биологи использовали для этих целей трехступенчатый подход, рассказывает Membrana. Сначала исследователи построили несколько расчетных моделей для генетических часов, затем на основе моделей определили критерии конструирования и, наконец, создали генетические цепочки и проверили их работоспособность.
Ученые сначала рассчитали, какой должна быть колония E. coli, которую можно было бы назвать "генетическими часами". Потом они снабдили клетки всем необходимым и проверили, соответствует ли увиденное модели, построенной в самом начале.
"Вместо того чтобы проводить бесчисленные подгонки и пытаться понять, что же нужно, мы решили сначала построить модель, создать колонию, а затем в процессе определить, что же не так", – объяснил один из исследователей, аспирант Скотт Куксон.
Руководитель команды Джефф Хасти работал над созданием более-менее полноценно работающих генетических часов на протяжении последних восьми лет.
И только недавно Хасти и его коллеги в своей лаборатории биодинамики (Biodynamics Lab) смогли создать очень точную микроструйную систему, контролирующую условия, в которых размножались E. coli. Она помогла биологам установить, какие именно изменения состояния среды и как отразились на частоте мерцания.
О будущем подобных экспериментов и синтетической биологии Хасти говорит так: "Рано или поздно генная терапия себя изживет, исследователи научатся управлять последовательностями генов и строить ДНК под определенные нужды. Следующей целью станет возможность считывания состояний клетки датчиками – только тогда ученые смогут действовать в соответствии с полученными данными. Мы стремимся к тому, чтобы искусственно построенная цепочка логических решений внутри ДНК помогала нам узнать больше о клетке. Но для этого нужно провести еще множество фундаментальных исследований по работе генов, чем мы сейчас и занимаемся".
