Бактериальный цемент научат расти в ответ на давление

Изобретатели из Великобритании разработали проект биоцемента — материала, который специальные бактерии будут выращивать в ответ на оказываемое на них давление. Проект будет представлен 29 октября на конференции Ассоциации компьютерного дизайна в архитектуре (Association for Computer Aided Design in Architecture) в Анн-Арбор (США). Краткое о проекте рассказывается в редакционном материале журналаScience.
Для создания биоцемента создатели проекта сначала вырастили кишечных бактерий (вид не уточняется, но, скорее всего, речь идет о кишечной палочке Escherichia coli) в суррогатной почве — «гидрогеле», помещенном в цилиндр. После этого, подвергнув бактериальную среду высоким давлениям, они идентифицировали 122 бактериальных гена, экспрессия которых повышалась как минимум втрое в ответ на повышение давление. Затем авторы модифицировали бактериальный геном, вставив регуляторный участок одного из этих генов перед геном, кодирующим светящийся белок. В результате, чем большее давление испытывала такая бактериальная среда, тем интенсивнее она светилась.
Изобретатели также разработали компьютерную программу, которая будет предсказывать реакцию бактерий на различные воздействия — например, на напор воды, протекающей под фундаментом здания. В конце концов разработчики планируют заменить ген светящегося белка на гены, которые будут синтезировать биоцемент (разработанный ранее в проекте BacillaFilla). Все вместе это образует «умную почву», которую можно будет использовать для создания самоподдерживающихся безопасных фундаментов. Такой фундамент будет реагировать на изменения давления и другие механические воздействия, наращивая сам себя.
Бактерии BacillaFilla для починки трещин в цементе ранее были разработаны британскими студентами. Это генномодифицированные сенные палочки Bacillus subtilis, которые при помещении в трещины в цементе продуцируют карбонат кальция, филаментные клетки (образующиеся при нитевидном росте в отсутствие деления клеток) и левансахарозный клей, скрепляющий филаменты с карбонатом кальция.
Бактерии используются в самых разных областях науки и индустрии. Например, кишечную палочку Escherichia coli использовали для создания «сверхтекучих» жидкостей и для производства биодизеля.
Софья Долотовская https://nplus1.ru/news/2016/10/28/thinkingsoil