Вирус табачной мозаики «научили» производить наночастицы золота из солей

Ученые из МГУ имени Ломоносова, при участии сотрудников института Джеймса Хаттона из Великобритании, создали генно-модифицированный вирус табачной мозаики, способный восстанавливать золото из соли золотохлористоводородной кислоты. Полученные наночастицы диаметром до 40 нанометров имели кристаллическую структуру и оказались весьма стабильны.

Вирус табачной мозаики является РНК-вирусом: его генетическая информация «записана» в молекуле РНК, помещенной в белковую оболочку. В ранних работах был показан потенциал некоторых пептидных (то есть коротких белковых) последовательностей к восстановлению ионов металлов, в том числе золота, из солей. В своем исследовании ученые создали вирус, на поверхности которого был представлен один из таких пептидов. Для этого в геном вируса, который уже полностью расшифрован, ученые встроили последовательность нуклеиновых кислот, его кодирующую. Затем смесь генно-инженерной РНК и абразивных частиц втирали в листья табака.

Таким образом последовательность нуклеиновых кислот, несущая полную информацию о структуре вируса, попадала в клетки растения, где на ее основе синтезировались вирусные белки. Поскольку вирусные частицы способны к самосборке, примерно через 16 дней на листьях проявлялись признаки вирусного заражения. После этого из них выделяли «готовые» генно-модифицированные вирусы.

Чтобы проверить способность созданных вирусных частиц восстанавливать золото, ученые инкубировали их в течение 32 часов с тетрахлорауратом (иначе — солью золотохлористоводородной кислоты) калия. За это время раствор изменял свой цвет с желтого на бледно-фиолетовый, что свидетельствовало об образовании наночастиц золота. В контрольных образцах, содержащих «дикие» вирусы (без восстанавливающего золото пептида), не происходило качественного изменения окраски. Наличие нанокристаллов золота также подтверждали спектроскопические эксперименты.

Диаметр получаемых в экспериментах кристаллов составлял от 10 до 40 нанометров, что соответствует характерным размерам наночастиц, используемых в биомедицинских исследованиях. Кроме того, описанная в работе технология менее затратна, чем бактериальное или дрожжевое производство, и обходится без применения дополнительных восстанавливающих реагентов.