Ujemi signal in se uniči

Elektrotehniki z Univerze v Kaliforniji so uspeli razviti nov tip sprejemnika za najbolj prikrite signale. Ta je sposoben iz zmešnjave elektromagnetnih valov okoli nas razločiti še tako šibke signale, ki bi nas utegnili zanimati.

Šuma oziroma motečega signala, ki ga ne želimo ujeti s sprejemnikom, je v naravi veliko. Če s sprejemnikom lovimo šibke, naključne in zelo hitre signale, je vsak šum izredno moteč. Z novim tipom sprejemnika pa so ti problemi odpravljeni.

Novi sprejemnik s pomočjo kloniranja signala in prečesavanja različnih frekvenc iz prejetega signala in šuma sestavi množico kopij, ki so obarvane glede na valovno dolžino signalov. Kopije nato združi in iz njih z veliko natančnostjo izlušči iskani signal. S tem postopkom je raziskovalcem uspelo ujeti sunek signala, ki je trajal le 80 bilijonink sekunde.

Novi sprejemnik bo uporaben predvsem v astronomiji, spektroskopiji in biologiji, na primer pri lovljenju signala, ki ga oddajo razpadle molekule. Odkritje omogoča uporabo tudi v elektronskem bojevanju, kar je verjetno razlog, da je raziskavo finančno podprla DARPA, ameriška agencija, ki se ukvarja z vojaško tehnologijo.

Bakteriji Escherichia coli rečemo tudi delovni konj biotehnologije, ker je najpogosteje uporabljen gensko spremenjeni organizem v biotehnoloških procesih. Ker ne želimo, da bi gensko spremenjene bakterije preživele v zunanjem okolju, raziskovalci razvijajo mehanizme za njihovo samouničenje.

Tako so raziskovalci z MIT-a in Harvarda v reviji Nature Chemical Biology predstavili sintezno-biološke genske konstrukte, ki ob izražanju uspešno pobijejo E. coli, v katero so jih vstavili. Konstrukti niso nič drugega kot geni za toksine ali druge proteine, ki pobijejo celice. Zanje se je prijel tudi izraz samomorilski geni.

Raziskovalci so razvili dva takšna konstrukta, ki so ju poimenovali Deadman in Passcode. Bakterija z genskim konstruktom Deadman potrebuje kemikalijo, ki utiša izražanje samomorilskih genov, da preživi. Če kemikalije v okolju ni, se lahko njeni samomorilski geni izrazijo in bakterijo ubijejo. Po drugi strani so konstrukti Passcode bolj kompleksni. Da bakterija s konstruktom Passcode preživi, mora biti izpolnjenih več pogojev. Prisotni morata biti dve različni molekuli, neka tretja molekula pa mora biti nujno odsotna.

Prednost sintezno-biološkega pristopa je, da omogoča takojšnje enostavno reprogramiranje konstruktov. Po želji lahko znanstveniki v prihodnje spremenijo pogoje, ki so potrebni za preživetje bakterij z vstavljenimi konstrukti, mehanizme ubijanja in regulacijo samomorilskih konstruktov.

Skrite signale so lovili vajenec Jošt, vajenka Angelika in bakterije.