Исследователи из Великобритании, Дании и Нидерландов выяснили, какие гены отвечают за структурную окраску колоний бактерий — то есть такую, которая вызвана оптическими эффектами, а не пигментами. Такая же окраска присуща ряду бабочек, перьям павлина и листьям некоторых растений. Также они научились изменять активность соответствующих генов и показали, как это влияет на структурный цвет организмов. Научная статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Ученые использовали палочковидные микроорганизмы рода Flavobacterium, штамм IR 1. IR в данном случае обозначает иридесценцию — окрашивание, обеспечиваемое не химическими веществами — пигментами, а оптическими свойствами поверхности, на которую падает солнечный свет. Отдельные бактерии штамма IR 1 образуют плотные шестигранные скопления клеток. Каждое такое скопление отражает свет по-своему, из-за чего кажется, что его цвет не такой, как у соседних шестигранников.
Исследователи создавали мутантов Flavobacterium, «включая» и «выключая» определенные их гены и наблюдая за тем, как от этого изменится окраска колоний. Так они определили участки ДНК этих микроорганизмов, отвечающие за оптические свойства скоплений Flavobacterium. С высокой долей вероятности гены с аналогичными функциями есть и у растений, и у животных, однако большинство из них только предстоит найти. При мутациях в конкретных генах бактерии перестают образовывать шестиугольники, из-за чего структурный цвет их колоний менялся.
Ученые определили, какие именно участки ДНК нужно менять у Flavobacterium, чтобы их скопления имели необходимую окраску. Также они предположили, что вариации структурного цвета позволяют колониям бактерий приспосабливаться к различным условиям среды. Таким образом, в будущем получится с помощью генетических манипуляций делать «живые краски» из скоплений бактерий нужных структурных цветов.
[Иллюстрация: University of Cambridge]
