Các nhà khoa học biến vi khuẩn thành những họa sĩ hiển vi, vẽ được cả hình Mario

Ta đang nhìn vi khuẩn bằng một con mắt khác. Chúng đã không còn là những sinh vật hiển vi khát máu chỉ trực chờ ăn tươi nuốt sống con người (hay nhẹ nhàng hơn là tấn công hệ miễn dịch của ta), ta đã có vô vàn các nghiên cứu chỉ ra những lợi ích cụ thể của vi khuẩn trong cơ thể người, ta có nhiều loài vi khuẩn có thể tiêu hóa được CO2 hay biến thành những chiếc USB lưu trữ.

Hiện tại, chúng đã có thêm nghề mới: đó là họa sĩ. Đội ngũ các nhà khoa học tới từ Viện Công nghệ Massachusetts đã chỉnh sửa khuẩn E. Coli để chúng có thể phản ứng với ánh sáng màu đỏ, màu xanh dương và xanh lá. Ta có thể vẽ nên những bức tranh đầy màu sắc (3 màu) mà chỉ cần rọi đèn lên những con vi khuẩn.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một hệ thống gồm 18 gen, chia thành 4 phần lớnL một gen cảm nhận ánh sáng để xác định xem vi khuẩn sẽ tạo ra màu nào, một “mạch điện” để xử lý tín hiệu, một gen “phân phát tài nguyên” nối mạch điện với những gen khởi động có thể tạo ra những chất màu. Họ tạo ra những phần riêng như thế rồi kết hợp chúng thành một hệ thống hoàn chỉnh. Toàn bộ nghiên cứu được đăng tải trên Nature Chemical Biology.

Nói một cách ngắn gọn và dễ hiểu, thì các nhà khoa học lắp một hệ thống máy tính vào trong mỗi con vi khuẩn, cho nó một cảm biến nhận ánh sáng và sản xuất ra màu tương ứng.

Nghiên cứu này đã được thực hiện từ năm 2005, khi đội ngũ của Christopher Voigt tại MIT phát hiện ra rằng họ có thể khiến cho vi khuẩn phản ứng với một màu nhất định của ánh sáng để tạo nên những tấm ảnh đen trắng. Nhưng ngoài việc vẽ vời cho vui, nghiên cứu này còn có những lợi ích khác nữa.

“Các kỹ sư rất giỏi việc phóng các photon và trong một không gian xác định”, một trong những tác giả của nghiên cứu trên, nhà khoa học Felix Moser nói. “Nghiên cứu này cho chúng tôi một công cụ mạnh mẽ không chỉ để điều khiển vi khuẩn một cách chính xác mà còn làm được vậy trong cả thước đo không gian và thời gian”.

Hiện tại, họ sản xuất màu bằng vi khuẩn nhưng tiềm năng của những sinh vật bé xíu kia không chỉ dừng lại ở màu, chúng có thể được dùng để sản xuất những thành phần quan trọng trong y học và sinh học. Về cơ bản, ta đang tạo ra một chiếc máy in 3D với những con vi khuẩn E. coli.

Mục đích chính của nghiên cứu này là cho công chúng thấy sinh học nhân tạo của ta hiện tại tiên tiến tới mức nào. Xa hơn những hũ sữa chua và những vại muối dưa, ta có thể trông chờ nhiều hơn vào những con vi khuẩn trong tương lai.