A kutatók megépítették a világ egyik legapróbb motorját, amely olyan kicsike, hogy különböző baktériumfajokból származó “alkatrészek” kombinálásával készült. Ez a parányi motor, amelyet a jövőben egyébként akár mikroszkopikus méretű robotok meghajtására is használhatnak, a természetben megtalálható “motorok” mintájára készült – ezek azok a szerkezetek, amelyek a baktériumok ostorjait hatják – írja a New Scientist.

Számos baktérium a mozgáshoz természetes “motorokat” használ, amelyek a világ létező legrégebbi és legkisebb “fogaskerekeit” is tartalmazzák “alkatrészként”. Ezek a motorok több milliárd évvel ezelőtt alakultak ki, és bár mára különféle fajokban is megtalálhatók különféle variációkban, valójában ugyanazon alapvető felépítés alapján működnek: öt kis alkotórész található a két központi fehérje körül, amelyek tengelyként működnek.

Mindez egyébként egy közel tízéves felfedezésre vezethető vissza, ami egyrészt megmutatta, a különböző baktériumok úszási képességeit a nyomatékot generáló motorok szerkezeti eltérései magyarázzák. A nagyobb nyomatékot előállító motorok extra nyomaték-generáló komplexeket helyeznek el a hajtótengelytől távolabb, így nagyobb erőkart biztosítanak a forgáshoz. Másrészt pedig ez a kutatás azonosította a motorfehérjék fentebb említett komponenseit is, valamint bizonyította azt is, hogy ezek a struktúrák széles körben elterjedtek, és ezek teszik lehetővé a baktériumok alkalmazkodását a különböző környezetekhez.

Matthew Baker, az ausztráliai Új-Dél-Walesi Egyetem kutatója és csapata génszerkesztés segítségével kombinálta az Escherichia coli és a Vibrio alginolyticus baktériumfajok egyes alkatrészeit. A kutatók tizennégy különböző kombinációval kísérleteztek, míg végül sikerült létrehozniuk egy működő “kiméra mikrobamotort”. Ez a mindössze 6 nanométer átmérőjű motor nátriumot használ, amit a sós vízből nyer, hogy elektromos áramot generáljon, és így hajtja meg az apró forgó mechanizmust. Mint Baker magyarázta:

“Lényegében feltörtük a baktériumok motorjának a működési elvét.”

Bár molekuláris szinten már korábban is készítettek kisebb motorokat, Baker szerint ez az első önállóan működő motor, ami fontos lépés a “baktériumalapú kiméra robot” megalkotása felé. A következő cél az, hogy a motor képes legyen kis mennyiségű rakomány szállítására, igény szerint.

Michael Manson, a Texas A&M Egyetem kutatója úgy írta le ezt az eredményt, mintha egy autó gyújtógyertyáit lecserélték volna egy fűnyíróéra, de a motor mégis működne. Szerinte egyébként ez a kutatás nyújtja az első olyan kísérleti bizonyítékot, amely alátámasztja azt az elképzelést, hogy a baktériumokban található összes 5:2 arányú motor egy közös őstől származik, és az idő folyamán ez aztán különböző funkciókra fejlődött szét.

(Kép: egy illusztráció, amely egy baktérium természetes motorját mutatja be, forrás: Science Photo Library/Ramon Andrade 3Dciencia)