Ученые создали биолюминесцентные клетки, используя свечение светляка

Взяв за основу эффект свечения светляка, ученые разработали способ визуализации, который можно будет использовать для отслеживания изменений в клетках опухоли или контроля за пересаженными тканями без хирургического вмешательства. Созданные ими биолюминесцентные клетки в течение длительного времени хорошо заметны внутри организма.



Ранее ученые искусственно создали соединение люциферин, которое приводит к свечению, когда вступает в реакцию с люциферазой светляка. Однако с естественным ферментом синтетическое соединение реагировало плохо. Чтобы улучшить свечение, исследователи вывели несколько вариантов фермента с произвольными мутациями и ввели его бактериям, содержащим искусственный люциферин. Из бактерий, демонстрирующих наиболее сильное свечение, выделялись новые ферменты, после чего процесс повторялся. После смены 21 поколения бактерий, ученые получили абсолютно новый фермент, который оптимально подходил для реакции с синтетическим люциферином.


Введя производящие новый фермент клетки в организм грызунов вместе с искусственным соединением, ученые убедились, что даже одна из них дает свечение, которое проходит сквозь ткани и легко фиксируется инфракрасной камерой. Встроив гены фермента в нейроны игрунки, исследователи наблюдали свечение из области мозга обезьяны даже через год. После доработки своей методики ученые надеются использовать ее в медицине, чтобы избавить ряд пациентов от необходимости прибегать к инвазивной хирургии.