Ученые заставили клетки животных светиться: биолюминесценция и медицина
Свечение светляка зависит от реакции между ферментом, называемым люциферазой, и соединением под названием люциферин, которое ученые ранее адаптировали для получения инфракрасного света, способного проходить через ткань животного. Тем не менее, естественный фермент светлячков не очень хорошо сочетался с новым соединением, а потому исследователи хотели его улучшить. Они создали различные версии фермента со случайными мутациями и ввели их бактериям, которые уже содержали синтетический люциферин, для получения свечения. Затем они выделили ферменты из самых ярких светящихся бактерий и повторили весь процесс. После 21 поколения ученые получили уже полностью новый фермент, оптимизированный для работы с синтетическим соединением.
Когда они ввели клетки, экспрессирующие этот новый фермент вместе с синтетическим соединением в кровь лабораторной мыши, оказалось, что свет проходил через ткани животного и мог быть захвачен вне тела инфракрасной камерой. Исследователи сообщают, что даже одна клетка, находящаяся в легком мыши, создавала заметное свечение. Команда также вложила гены фермента непосредственно в нейроны обезьяны-мартыша и даже спустя год наблюдала биолюминесцентное свечение из области мозга. В будущем такая технология визуализации может позволить врачам отслеживать пересаженные клетки или контролировать рост опухолей — все это без необходимости инвазивной хирургии.
