가장 작은 움직이는 생체 로봇

(Osaka Metropolitan University researchers have made the mobile lifeforms that have the smallest genome so far. They introduced seven proteins, thought to let Spiroplama bacteria swim by spiraling, into a strain of synthetic bacteria. The small spherical synthetic bacteria have minimal genetic information, allowing them only to grow and divide. With the expression of these additional proteins, the synthetic bacteria formed helices and were capable of swimming, making them the smallest mobile lifeforms genetically. Credit: Makoto Miyata, Osaka Metropolitan University)

박테리아는 가장 작은 크기의 생물이면서 가장 다양한 기능을 지닌 마이크로로봇이기도 합니다. 일부 과학자들에 바퀴벌레 같은 곤충을 살아 있은 로봇처럼 조종하려는 것처럼 다른 과학자들은 박테리아를 살아 있는 마이크로 로봇으로 만들기 위한 연구를 하고 있습니다.

오사카 시립 대학의 하나 키야마 (Hana Kiyama, from the Graduate School of Science at Osaka City University)와 오사카 공립 대학의 과학자들은 나선형으로 스크류처럼 회전하면서 이동하는 박테리아인 스피로플라스마 (Spiroplasma)를 기반으로 한 유전 공학 합성 박테리아인 신3 (syn3)를 만들었습니다.

신3는 본래 박테리아에서 최소한의 DNA를 추출해 만들어서 매우 작습니다. 약물이나 물질을 전달하는 역할을 하는 마이크로 로봇으로 개발하거나 혹은 박테리아의 기능 및 진화 모델을 연구하는 데 활용할 수 있습니다.

(동영상)

신3는 작은 공 같은 형태였다가 움직일 땐 스피로플라스마처럼 꽈배기처럼 몸을 꼬아서 이동합니다. 이 때 회전 방향만 바꾸면 손쉽게 방향을 돌릴 수 있습니다. 연구팀은 겨우 두 개의 액틴 단백질을 추가해 이런 운동성을 확보할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

박테리아 가운데는 매우 특이하게 움직이는 것들이 많기 때문에 이를 여러 가지 방법으로 활용할 수 있을 것으로 기대합니다.

참고

https://phys.org/news/2022-11-smallest-mobile-lifeform.html

Hana Kiyama et al, Reconstitution of a minimal motility system based on Spiroplasma swimming by two bacterial actins in a synthetic minimal bacterium, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abo7490. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo7490

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