Британські дослідники створили тканину зі штучних клітин, які обмінюються один з одним сигналами під дією ультрафіолету. Звіт про роботу опубліковано в журналі.
Співробітники Оксфордського університету, скориставшись власними попередніми напрацюваннями, надрукували на тканину з синтетичних клітин, які являють собою піколітрові краплі води, оточені мембранами з подвійного шару ліпідів. У кожну клітку помістили систему синтезу білка з рекомбінантних елементів (PURE), що містить мінімальний набір елементів, необхідний для синтезу білка.
Для світлового управління експресією білків вчені створили спеціальний промотор РНК-полімерази Т7, що проводить транскрипцію. Для цього вони замінили тимін у промоторі на С6-амінотимін, з'єднаний N-гідроксисукцинімідом і фотовідщеплюваним 2-нітробензилом з біотином. У свою чергу, біотин з'єднали зі стрептавидином. Масивні молекулярні конструкції перешкоджають з'єднанню полімерази Т7 з промотором, а при їх відщепленні під дією ультрафіолету з довжиною хвилі 365 нанометрів запускається транскрипція.
Ефективність отриманого фоточутливого промотора перевірили, помістивши під його управління гени жовтого флуоресцентного білка mVenus і червоного флуоресцентного білка mCherry.
Після цього фоточутливий промотор пов'язали з геном трансмембранної пори альфа-гемолізину (^ HL), що забезпечує контакт між мембранами клітин. Під дією світла синтетичні клітини синтезували ^ HL і вбудовували його в місця контакту з мембранами сусідніх клітин. У функціональності пор вчені переконалися в експериментах з міжклітинною передачею низькомолекулярного барвника карбокситетраметилродаміну і проведенням електричного імпульсу завдяки струму іонів.
Надрукувавши 3D-принтером у штучній тканині мережу містять фоточутливу систему синтезу HL клітин, дослідники домоглися передачі між ними електричних сигналів під дією світла. Функціонування цієї тривимірної мережі нагадувало передачу збудження між нейронами.
«На основі подібних синтетичних тканин можна розробляти біоустрою, які взаємодіють з тканинами живих організмів», - пишуть розробники.