Бактерии научили создавать пигмент камуфляжа осьминогов

Исследовательская группа Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала метод массового получения ксантомматина — редкого природного пигмента, который обеспечивает головоногим моллюскам способность менять окраску кожи для маскировки. Работа опубликована 7 ноября 2025 года.

Ксантомматин присутствует в покровах осьминогов и кальмаров, но до настоящего момента его невозможно было получать в достаточных количествах ни путем экстракции из животных, ни синтезом в лабораторных условиях. Команда под руководством морского химика Брэдли Мура из Scripps Oceanography применила генную инженерию для перепрограммирования бактериальных клеток.

Ведущий автор Лия Бушин создала технологию под названием «биосинтез с ростом». Методика основана на генетической модификации бактерий, при которой их жизнеспособность напрямую связывается с выработкой целевого вещества. Исследователи внедрили в микроорганизмы гены, заставляющие их одновременно синтезировать ксантомматин и муравьиную кислоту. Муравьиная кислота служит энергетическим источником для бактерий, причем на каждую молекулу пигмента приходится одна молекула кислоты. Без производства ксантомматина клетки лишаются топлива и погибают.

Модифицированные бактерии производят до 3 граммов пигмента на литр питательной среды. Предыдущие технологии давали лишь 5 миллиграммов на литр — новый показатель превышает их в 600 раз по концентрации. Для оптимизации процесса применялась адаптивная лабораторная эволюция и биоинформатические алгоритмы, позволившие микробам синтезировать вещество из простых источников вроде глюкозы.

Соавтор исследования Адам Файст отмечает применимость разработанного подхода для биопроизводства других ценных химических соединений.