Ssylka

Биотехнологический прорыв: от камуфляжа осьминогов к материалам будущего

Исследователи разработали новый высокоэффективный метод производства ксантомматина с помощью генетически модифицированных бактерий. Этот подход позволяет получать в 1000 раз больше пигмента по сравнению с предыдущими методами, решая давнюю проблему его масштабного синтеза. Технология открывает путь к созданию устойчивых материалов на природной основе для различных отраслей промышленности.
Биотехнологический прорыв: от камуфляжа осьминогов к материалам будущего
Изображение носит иллюстративный характер

Ксантомматин — это природный пигмент, отвечающий за способность головоногих моллюсков, таких как осьминоги, кальмары и каракатицы, мгновенно менять цвет кожи для маскировки. Несмотря на его уникальные свойства, его изучение и применение были сильно ограничены. Сбор пигмента из животных неэффективен, а традиционные лабораторные методы синтеза трудоемки и дают крайне низкий выход продукта.

Исследование, опубликованное в научном журнале Nature Biotechnology, возглавила Лия Бушин, химический биолог и специалист по химии природных соединений из Стэнфордского университета. Команда, получившая федеральное финансирование, смогла заставить одну-единственную бактерию производить ксантомматин в промышленных масштабах, преодолев естественное сопротивление микроорганизмов синтезировать незнакомые им вещества.

Ключевая инновация заключается в создании самоподдерживающейся метаболической петли. Ученые генетически спроектировали бактерию таким образом, что ее выживание и рост стали напрямую зависеть от производства двух химических веществ: ксантомматина и муравьиной кислоты. Муравьиная кислота в этой системе служит топливом, обеспечивающим рост клеточной культуры.

Таким образом, был запущен замкнутый цикл: если бактерия прекращает производить ксантомматин, она одновременно перестает вырабатывать и муравьиную кислоту, что лишает ее источника энергии и останавливает ее рост. Эта биологическая «уловка» заставляет микроорганизм непрерывно и эффективно синтезировать целевой пигмент для собственного выживания.

Открытие имеет значительные последствия для химии, биологии и материаловедения. Потенциальные области применения ксантомматина включают создание натуральных солнцезащитных средств в косметике, разработку новых видов красок и производство высокочувствительных сенсоров. Исследователь Мур отметил, что этот подход позволяет проектировать материалы, вдохновленные природой, которые будут полезнее для людей и планеты.

Коммерческий интерес к технологии уже проявили крупные игроки. Команда Лии Бушин изучает возможности сотрудничества с косметической компанией для разработки продуктов на основе ксантомматина. Кроме того, заинтересованность в новом методе выразило Министерство обороны США, что указывает на его потенциальное применение в технологиях маскировки. Авторы утверждают, что их методология может быть адаптирована для производства и других ценных химических веществ, помогая промышленности перейти от материалов на основе ископаемого топлива к устойчивым природным альтернативам для удовлетворения потребностей глобального населения в 8 миллиардов человек.


Новое на сайте

18817Искусственный интеллект в математике: от олимпиадного золота до решения вековых проблем 18816Радиоактивный след в Арктике: путь цезия-137 от лишайника через оленей к коренным народам 18815Критическая уязвимость WatchGuard CVE-2025-14733 с рейтингом 9.3 уже эксплуатируется в... 18814Что подготовило ночное небо на праздники 2025 года и какие астрономические явления нельзя... 18813Зачем нубийские христиане наносили татуировки на лица младенцев 1400 лет назад? 18812Как увидеть метеорный поток Урсиды в самую длинную ночь 2025 года? 18811Кто стоял за фишинговой империей RaccoonO365 и как спецслужбы ликвидировали угрозу... 18810Как злоумышленники могут использовать критическую уязвимость UEFI для взлома плат ASRock,... 18809Как наблюдать максимальное сближение с землей третьей межзвездной кометы 3I/ATLAS? 18808Передовая римская канализация не спасла легионеров от тяжелых кишечных инфекций 18807Способен ли вулканический щебень на дне океана работать как гигантская губка для... 18806Зонд NASA Europa Clipper успешно запечатлел межзвездную комету 3I/ATLAS во время полета к... 18805Может ли перенос лечения на первую половину дня удвоить выживаемость при раке легких? 18804Новая китайская группировка LongNosedGoblin использует легальные облачные сервисы для... 18803Генетический анализ раскрыл древнейший случай кровосмешения первой степени в итальянской...