למרות הקשר עם חסה נגועה וזיהומים שעלולים להיות מסכני חיים, זן החיידקים של Escherichia coli בדרך כלל אינו מזיק - ורבגוני באופן מפתיע. כפי שמדווח ריאן פ. מנדלבאום בגיזמודו, צוות חוקרים איטלקים ניצל לאחרונה את כישורי השחייה של א. קולי (החיידק יכול להתמודד על מרחקים פי עשרה באורך בשנייה אחת בלבד) כדי לייצר העתק מילימטרי של היצירה המפורסמת ביותר בעולם אמנות, "מונה ליזה" של לאונרדו דה וינצ'י.
המחקר של המדענים, שפורט לאחרונה ב- eLife, נסב סביב התעלה או הזנב של E. coli. מנוע זעיר זה מניע את תנועת החיידקים, ומאפשר להם ליצור דפוסים מובחנים, וניתן לשלוט עליהם בעזרת חלבון רגיש לאור הנקרא proteorhodopsin.
אף על פי שהחלבון נמצא בדרך כלל בחיידקים השוכנים באוקיינוס, דילן פורנס של Digital Trends כותב כי הצוות השתמש בהנדסה גנטית כדי להכיר אותו בפני זני E. coli וזני חיידקים אחרים. כבר לא סומכים על חמצן כדי לתדלק את השחייה שלהם, החיידקים המותאמים הללו נראו לאור כדי להנחות את תנועותיהם.
"בדומה להולכי רגל שמאטים את מהירות ההליכה שלהם כאשר הם נתקלים בקהל, או מכוניות שנתקעות בתנועה, חיידקים בשחייה ישקיעו זמן רב יותר באזורים איטיים יותר מאשר באזורים מהירים יותר", אומר הסופר הראשי ג'אקומו פרנגיפאן, פיזיקאי מאוניברסיטת אוניברסיטת רומא באיטליה, אמרה בהצהרה, "רצינו לנצל את התופעה כדי לראות אם נוכל לעצב את ריכוז החיידקים באמצעות אור."
על מנת ליצור את המונה ליזה המיני שלהם, החוקרים הקרינו תמונה שלילית של יצירת המופת הרנסאנס על "במה" המאכלסת את החיידק. על פי מנדלבאום של גיזמודו, קולי אי-קולי נעה לאט יותר לאזורים שקיבלו פחות אור, הצטופפו זה בזה ומייצרים דפוסים צפופים המופיעים כאזורים כהים יותר של הדיוקן הסופי. לעומת זאת, חיידקים זזים יותר, קיבלו אור רב יותר והתרחקו זה מזה, ויצרו גוונים בהירים יותר של הדיוקן.
"אם אנו רוצים 'לצבוע' שבץ לבן - איפה שהחיידק הוא הצבע - עלינו להפחית את מהירות החיידקים על ידי הפחתה מקומית בעוצמת האור באזור זה, כך שהחיידקים יאטו ויצטברו שם, " חוקר המחבר רוברטו די לאונרדו, פיזיקאי גם באוניברסיטת רומא, מספר לנהירות המגמות הדיגיטליות.
גרסה מהירה של זמן המועד (Frangipane et al) אף על פי שה- E. coli ייצר רישום מוכר לציורו של דה וינצ'י, החיידקים חוו תגובות מעוכבות לווריאציות באור, מה שהוביל את התמונה הסופית להתברר מטושטשת, על פי הודעה לעיתונות. כדי לתקן סוגיה זו הצוות הציב את השלכתם על לולאה של 20 שניות, מה שמאפשר להם להשוות ללא הרף את תצורות החיידקים לתוצאה הרצויה. התוצאה: שכבת תאים חיידקית "פוטוקינטטית" המסוגלת לייצר העתקים כמעט מושלמים של תמונות בשחור לבן.
בנוסף לשחזור ה- "מונה ליזה", הנחו החוקרים את ה- E. coli לדיוקן מורפינג פנים שהפך מדמותו של אלברט איינשטיין לזו של צ'רלס דארווין תוך חמש דקות בלבד.
בעוד שמעלולים אמנותיים אלה מרשימים, די לאונרדו מציין שהם אינם מטרת הסיום של המחקר של הצוות: במקום זאת המדענים מקווים להשתמש בחיידקים מהונדסים גנטית כאבני בניין מיקרוסקופיות.
"ביישומי פיסיקה והנדסה, חיידקים אלה יכולים לשמש כחומר מתכלה להדפסת תלת מימד אופטית של מבני מיקרו-משנה מתחת למילימטר", מסביר די לאונרדו לפרנס. "מצד שני, ניתן לנצל את השליטה הדינמית בחיידקים ליישומים ביו-רפואיים חוץ גופיים לבידוד, מיון והובלת תאים גדולים יותר למטרות ניתוח או אבחון ברמה התאית במעבדות זעירות."
