Forskere arbejder på generne i tarmbakterier hos levende mus

Veröffentlicht:

Von: Natur.wiki Autoren-Team

"Entdecken Sie ein bahnbrechendes genetisches Werkzeug, das die bakterielle Population im Darmmikrobiom von Mäusen verändern kann. Mit Hilfe eines innovativen 'Base Editors' ist es Forschern gelungen, eine Genmodifikation von über 90% der Escherichia coli Kolonie im Mausdarm zu erreichen. Veröffentlicht in Nature, markiert diese Studie einen wichtigen Schritt in der gezielten Bearbeitung von Mikroben im Körper. Erfahren Sie mehr!"
"Oplev et banebrydende genetisk værktøj, der kan ændre bakteriepopulationen i tarmmikrobiom af mus. Ved hjælp af en innovativ 'basisredaktør' har forskere lykkedes at opnå et genmodifikation af over 90% af Escherichia colony -kolonien i musen tarm, offentliggør denne undersøgelse et vigtigt trin i målrettet behandling af mikrobes i kroppen." Find ud af mere! " (Symbolbild/natur.wiki)

Forskere har designet et genombehandlingsværktøj, som bakteriepopulationen i darmmikrobiom levende mus kan ændre 1 .

Værktøjet-en slags "basededaktør" ændrede målgenet i mere end 90% af A Escherichia coli koloni i musenarmen uden det ændrede gen til at danne potentielt skadelige kopier af sig selv. "Vi drømte om at være i stand til det," siger Xavier, en syntetisk biolog, Eligo Bioscience, et bioteknologisk selskab i Paris. Resultaterne blev offentliggjort i natur i dag.

Flere forskerteam har forsøgt at foretage genetiske ændringer i tarmbakterier af mus, men at opnå dette i kroppen var en udfordring. 4 , 3 , 2 . Indtil videre er basisredaktører, der udveksler en nukleotidbase for et andet til eksempel, der konverterer en A til en G-uden at bryde DNA-dobbeltstrenget, ikke i stand til at modificere tilstrækkeligt målbakteriepopulationen til at være effektiv. Dette skyldes, at vektorerne, hvor de kun blev leveret målreceptorer, der er almindelige i bakterier, der blev dyrket i laboratoriet.

innovativt leveringssystem

For at overvinde disse forhindringer konstruerede duports og hans kolleger et leveringskøretøj ved hjælp af komponenter i en bakteriofag -en virus, der inficerer bakterier -til forskellige e. Coli receptorer, der udtrykkes i tarmmiljøet. Denne vektor bar en baseledaktør den specifikke e. Coli -gene målrettet. Forskerne raffinerede også systemet for at forhindre, at de redigerede gener gentager sig og spreder sig.

Holdet introducerede basiseditoren i mus og brugte det til en e. Ændring coli -gen, der producerer ß -lactic masis -enzymer, der fremmer bakteriel resistens over for forskellige typer antibiotika. Cirka 93% af de målrettede bakterier blev redigeret cirka otte timer efter behandlingen.

Derefter tilpassede forskerne basiseditoren, så han var e. Coli -genen kunne modificere, der producerer et protein, der skal spille en rolle i flere neurodegenerative og autoimmune sygdomme. Andelen af ​​redigerede bakterier var omkring 70%tre uger efter behandlingen. På laboratoriet var forskerne også i stand til at bruge værktøjerne til at stamme stængler fra e. Coli og klebsiella pneumoniae der kan forårsage lungebetændelse. Dette indikerer, at redigeringssystemet kan tilpasses til forskellige bakteriestammer og typer.

Dette basissedationssystem repræsenterer en "kritisk fremgang" i udviklingen af ​​værktøjer, der kan ændre bakterier direkte i tarmen, siger Chase Beisel, en kemisk ingeniør ved Helmholtz Institute for RNA-baseret infektionsforskning i Würzburg, Tyskland. Undersøgelsen "åbner muligheden for at arbejde på mikrober til bekæmpelse af sygdomme, mens han forhindrer det manipulerede DNA," tilføjer han.

Det næste trin i Duports og hans kolleger er udviklingen af ​​musemodeller med sygdomme forårsaget af mikrobiomet for at måle, om specifikke genredigeringer har en positiv indflydelse på deres helbred.

  1. >>

    Brödel, A. K. et al. Nature

  2. >

    gencay, Y. M. et al. Natur Biotechnol. 42 , 265–274 (2024).

  3. Lam, K. N. et al. Cell Rep. 37 , 109930 (2021).

  4. >

    selle, K. et al. mbio 11 , E00019-20 (2020).