Проседание земли под зданиями часто приводит к увеличению нагрузки на фундамент и его разрушению. Группа британских ученых решила бороться с этим при помощи «умной почвы», которая состоит из генетически модифицированных бактерий, вырабатывающих «биоцемент» в ответ на изменение давления в почве.
Бактерия, которую разработчики называют BacillaFilla, представляет собой обычную сенную палочку (Bacillus subtilis) с измененным геномом. В начале исследований они поместили сенных палочек в суррогатную почву – «гидрогель» в форме цилиндра. Заселенный бактериями гидрогель подвергли высокому давлению, в десять раз превышающему давление на уровне моря. Это позволило идентифицировать 122 бактериальных гена, которые увеличивают свою активность с ростом давления. Затем бактерию модифицировали так, что регуляторная ДНК одного из этих генов стала связана с геном, ответственным за синтез флуоресцентного белка. Теперь, чем большему давлению подвергаются бактерии, тем сильнее светится в них флуоресцентный белок.
В дальнейшем исследователи планируют заменить ген флуоресцентного белка на ген «биоцемента», который будет укреплять фундамент в ответ на усиление давления. Состоять биоцемент будет из карбоната кальция, нитевидных клеток бактерий и полимера левансахарозы, которую вырабатывает генетически модифицированная сенная палочка. Также была созданная компьютерная программа, которая предсказывает, как бактерии будут реагировать на различные силы, например, давление воды, передающиеся через почву под фундамент здания.
Проект был представлен на конференции Ассоциации компьютерного дизайна в области архитектуры, проходящей в городе Анн-Арбор.
