Fotografia bacteriana

La fotografia bacteriana és un eixemple de biologia sintètica a chicoteta escala. S'utilisen cèlules de Escherichia coli modificades genèticament per a produir fotografies. Les bactèries modificades genèticament es cultiven en herba en plaques de agar. Quan es proyecta una image sobre esta herba, les bactèries de les zones obscures produïxen un pigment obscur, mentres que les bactèries de les zones més clares no produïxen este pigment. El resultat és una fotografia molt bàsica en blanc i negre de l'image proyectada.

Genètica

Per a construir E. Coli fotogràfic va ser necessari modificar genèticament i insertar 3 mòduls genètics:

• un mòdul detector de llum i señalizador;
• una ruta per a convertir el HEM present en E. Coli en el pigment fotoreceptor ficocianobilina;
• una enzima codificada per un gen pot activar-se o desactivar-se per a produir el pigment obscur.

El detector de llum és una proteïna de fusió, la part exterior de la qual és la partix detectora de llum del fitocromo procedent de la cianobacteria Synechocystis. Esta necessita un pigment especial que absorbixca la llum, la ficocianobilina, que no produïx Escherichia coli; d'ahí la necessitat d'instalar la ruta per a la producció d'este pigment.

La part interior del detector de llum és el domini transmissor de senyals de la proteïna sensora EnvZ procedent de E. coli. La protéína EnvZ forma partix d'un sistema regulador binario en el que l'atre component és la proteïna d'unió del DNA cridada OmpR. En el cas que nos ocupa, la proteïna híbrida s'ha dissenyat per a activar la proteïna OmR en l'obscuritat, pero no baix la llum. En conseqüència el gen es desactiva baix la llum i s'activa en l'obscuritat.

Resultats

Quan es coloca una caraça sobre la placa Petri que conté herba de Escherichia coli modificada genèticament, les cèlules que estan en l'obscuritat produïxen un pigment que no produïxen les cèlules que estan en la part exposta de la llum. La diferència de contrast entre les cèlules que produïxen la tenyida i les que no ho fan genera la fotografia bacteriana.