Tajemnica kamuflażu ośmiornic odkryta przez naukowców

Zespół badawczy kierowany przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego zdołał wyprodukować ksantomatynę – pigment odpowiedzialny za niezwykłe zdolności głowonogów do zmiany ubarwienia i wzorów na skórze – w dużych ilościach. Dotychczas pozyskiwanie tej substancji od zwierząt lub jej wytwarzanie w laboratoriach było trudne, a znane metody nie miały praktycznego zastosowania.

Badacze nie wytworzyli ksantomatyny w tradycyjnym sensie. Zastosowali bioinżynierię, modyfikując bakterie, które nie tylko produkują tę rzadką substancję, ale robią to z niespotykaną dotąd wydajnością – nawet tysiąc razy więcej niż w przypadku wcześniejszych metod. Aby osiągnąć tak wysoką produkcję, naukowcy wprowadzili nową technikę, nazwaną „biosyntezą sprzężoną ze wzrostem”, która stymulowała mikroorganizmy do wytwarzania dużych ilości ksantomatyny, łącząc mechanizm ich przetrwania z produkcją pigmentu. Genetycznie zmodyfikowane komórki mogły rosnąć tylko wtedy, gdy wytwarzały dwa związki: ksantomatynę i kwas mrówkowy. Ten ostatni pełnił rolę paliwa, a ponieważ bakterie produkowały jedną cząsteczkę kwasu mrówkowego na każdą nową cząsteczkę pigmentu, miały wystarczającą ilość paliwa do wzrostu, o ile wytwarzały pigment.

Nowa technika pozwoliła uzyskać do 3 gramów pigmentu na litr ośrodka mikrobiologicznego. Według badaczy jest to znacznie więcej niż w starszych metodach, w których uzyskiwano najwyżej 5 miligramów na litr. W publikacji na łamach „Nature Biotechnology” podkreślają potencjał swojej nowej metody, która może nie tylko umożliwić praktyczne zastosowania w technikach kamuflażu opartych na biomimetyzmie, ale także stanowić istotny postęp w dziedzinie produkcji mikrobiologicznej.

Mirosław Usidus

Źródło: sciencealert.com, Fot. Adobe Stock