Что-то вроде тизера. Ксеноморфы существуют. Учёные создают ксеноморфов. Учёные создают ксеноморфов из соображений безопасности. Я сам в шоке. Под катом подробнее об этом (а это, кстати, совершенно официально называется ксенобиология) и о много другом, чем занимаются современные биологи. Не всё ж вам про COVID-19 читать!

Да будет биолюминесценция

В контексте искусственных организмов светящиеся объекты – это первое, что приходит на ум дилетанту. Сразу вспоминаются светящиеся зелёные мыши или стартап, который создаёт люминесцентные комнатные растения. Любого, кто первый раз в жизни слышит про светящиеся кактусы, мышек и свиней, сразу начинает мучать вопрос: «Зачем учёные этим занимаются?»

Один из ярких примеров пользы такого рода исследований – это красивое открытие, которое пролило свет (во всех смыслах этого слова) на обнаружение и лечение рака прямой кишки. Учёные разместили в клетках кишечника генетическую конструкцию, которая состояла из последовательно связанных друг с другом четырёх генов, светящихся разными цветами.

Дальше эти гены перемешали в случайной последовательности и на выходе у нас случилось энное количество клеток, светящихся разными цветами. Потом дали им подрасти, и их «дети» унаследовали соответствующий им цвет. Получилась очень красивая картинка, которая показывает где «родители»-клетки, а где «дети»-клетки. При помощи такого метода можно показать из каких клеток рак происходит с большой вероятностью.

К слову про зелёных мышек, есть один интересный факт. Сейчас цветов, с помощью которых можно «подсвечивать» белки, стало очень много, но одни из первых – это зеленые белки из медузы. Идея использовать их для такой «подсветки» была запатентована в России, так что можно их считать нашей национальной гордостью.

В 2006 году в Национальном университете Тайваня, при помощи введения гена этих белков в ДНК-цепочку эмбриона и имплантации его в матку самки свиньи, были выведены светящиеся зелёные поросята. На тот момент зелёные свиньи уже существовали, но у них наблюдалась лишь частичная флуоресценция. Животные, полученные после эксперимента под руководством профессора У Шинь-Чжи стали единственными в мире свиньями, у которых даже сердце и внутренние органы были зелёного цвета. Как и в первом случае, эти эксперименты расцениваются учёными как возможность визуального наблюдения за развитием тканей при пересадке стволовых клеток.

Светящиеся свиньи на фоне обычного поросёнка

Возможности визуально отслеживать, что происходит с клетками определённого типа, ещё активно используют исследователи, которые занимаются изучением регенерации. К примеру, учёный отпиливает плавники каким-то несчастным рыбкам, а потом наблюдает за тем, как эти плавники отрастают обратно. Для таких исследований очень активно используются флуоресцентные белки. Геном рыбки модифицируют так, чтобы светящийся белок позволял отслеживать, каким образом происходит распространение клеток определённого типа по восстановившемуся плавнику.

Ещё можно на основании этих светящихся белков делать биосенсоры: засовывать их в бактерию, и делать так, чтобы она начинала экспрессировать белок в обмен на определённый внешний раздражитель. Классный пример применения этой технологии — исследования, которые пытаются сделать биосенсор для детектирования продуктов распада взрывчатых веществ. Так, к примеру, можно обнаруживать мины, которые еще не разминировали.

Вначале было слово, и слово было из нуклеотидов

Давайте от искусственных организмов, которые мы видим невооруженным глазом, перейдём к искусственным организмам, которые невооруженным глазом заметить не удастся, но от которых пользы не меньше.