Dieses Bild sieht auf den ersten Blick unspektakulär aus – wie eine Nahaufnahme eines Monitors. Aber es handelt sich hier um lebendes Display: Bakterien, die alle gleichzeitig im Takt aufleuchten – in den Rhythmus gebracht durch ihre innere Uhr. Sie funktionieren damit wie lebende LEDs, bei denen jeder Bildpunkt aus tausenden von Escherichia coli-Bakterien besteht.
Konstruiert haben diese lebenden LEDS Forscher der University of California in San Diego. Für sie ist dies aber nicht einfach nur eine Spielerei. Sie wollen damit den Weg ebnen für Bakterien, die als Biosensoren fungieren: Ein solches Biodisplay könnte dabei beispielsweise Arsen anzeigen, indem es beginnt, immer langsamer und schwächer zu blinken.
Um die Bakterien zum Blinken zu bringen, schleusten die Forscher Escherichia coli-Bakterien ein Protein ein, das sich mit der biologischen Uhr der Mikroben verbindet. Das Protein beginnt immer dann zu fluoreszieren, wenn diese Uhrengene bestimmte Moleküle produzieren. Auf diese Weise erzeugten die Wissenschaftler tausende von Bakterien, die im gleichen Takt aufleuchteten, vorgegeben von ihrem natürlichen Biorhythmus.
„Diese Art von lebenden Sensoren sind faszinierend“, erklärt Studienleiter Jeff Hasty. „Denn sie können über lange Zeiten hinweg zur Überwachung einer bestimmten Probe oder Umgebung dienen.“ Chemische Nachweismethoden sind dagegen in der Regel Einmal-Tests und müssen jedes Mal aufs Neue durchgeführt werden. „Die Bakterien können uns dagegen ein kontinuierliches Update darüber geben, wie gefährlich ein Gift oder Pathogen gerade ist“, so Hasty. Denn die Mikroben verändern ihr Blinkverhalten in Abhängigkeit von der Konzentration des Giftstoffs.
