Біологи мініатюризували хижаків і жертв

21/06/2009

Біоінженер Лінчун Ю з Університету Дьюка разом з колегами створив бактерійну систему, яка моделює відносини між хижаком і жертвою. Бактерійна модель була створена для вивчення впливу кількості жертв і хижаків на динаміку всієї екосистеми. Результати своєї роботи учені опублікували в журналі Molecular Systems Biology.

Для створення моделі дослідники використовували кишкову паличку Escherichia coli. Вони "перепрограмували" її геном і створили систему, що складається з двох взаємозалежних популяцій E. coli: популяції "хижаків" і популяції "жертв".

У розробленій ученими системі бактерії-"хижаки" не поїдали бактерій-"жертв". Популяції контролювали чисельність один одного, впливаючи на рівень самогубств "сусіда".

Якщо кількість бактерій-"жертв" падала нижче від певного рівня, у "хижаків" включався так званий ген самогубства, який призводив до їх смерті. Скорочення чисельності "хижаків" викликало активне розмноження "жертв". Збільшившись в кількості, "жертви" починали виділяти в середовище реагент, який досягши високої концентрації стимулював ген-антидот бактерій-"хижаків". Продукт цього гена припиняв дію гена самогубства.

Відповідно, після включення гена-антидота кількість "хижаків" починала зростати. Після того, як кількість "хижаків" перевищувала певний заданий рівень, вони починали виробляти реагент, який, проникаючи в клітини "жертв", включав ген, продукт якого вбивав їх.

Створена модель не є точним відтворенням відносин хижак-жертва у природі. У "звичайних" популяціях жертва не зупиняє самогубство хижаків, а стає їх їжею. Крім того, бактерійні "хижаки" і "жертви" конкурують за одну і ту ж їжу. Проте, автори моделі вважають, що вона може стати корисним інструментом для біологів.

"Існує практично необмежена кількість способів змінювати параметри цієї системи для того, щоб досліджувати вплив різних чинників середовища на динаміку розвитку популяцій", - відзначає Лінчун Ю. Розроблену систему теоретично можна затосувати для моделювання істотно складніших екосистем.

Повернутися до списку публікацій



Останні новини

Статті

Попередні публікації