Znanstvenici rade na genima crijevnih bakterija kod živih miševa

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!"
"Otkrijte revolucionarni genetski alat koji može promijeniti bakterijsku populaciju u crijevnom mikrobiomu miševa. Uz pomoć inovativnog„ baznog urednika “, istraživači su uspjeli postići gensku modifikaciju preko 90% kolonije Escherichia coli u mišem, objavljuje ovaj proučavanje važnog koraka u ciljanom postupku. Saznajte više! " (Symbolbild/natur.wiki)
Darmmikrobioom Živi miševi mogu izmijeniti 1 .

Alat-vrsta "baze uređivača"-izmjenila je ciljni gen u više od 90% kolonije Escherichia coli u ruci miša, bez promijenjenog gena koji bi formirao potencijalno štetne kopije od sebe. "Sanjali smo o tome da možemo", kaže Xavier, sintetički biolog, Eligo Bioscience, biotehnološka tvrtka u Parizu. Rezultati su objavljeni u prirodi danas.

Nekoliko istraživačkih timova pokušalo je napraviti genetske promjene u crijevnim bakterijama miševa, ali to je bio izazov. 4

, 3 , 2 . Do sada, uređivači baze koji razmjenjuju nukleotidnu bazu za još jedan primjer pretvaranja A u G-s kojim se probija DNK dvostrukog niza, nisu u stanju dovoljno izmijeniti ciljanu bakterijsku populaciju kako bi bila učinkovita. To je zato što su vektori u kojima su isporučeni samo ciljani receptori koji su uobičajeni u bakterijama koje su uzgajane u laboratoriju.

Inovativni sustav isporuke

Da bi prevladali ove prepreke, konstruirali su Duports i njegove kolege isporučeno vozilo koristeći komponente virusa bakteriofaga -A koji inficira bakterije -do različitih e. Coli (receptori koji su izraženi u crijevnom okruženju. Ovaj vektor nosio je bazni uređivač koji je specifičan e. Coli -gene ciljane. Istraživači su također usavršavali sustav kako bi spriječili da se uređeni geni ponavljaju i šire.

Tim je uveo uređivač baze u miševe i koristio ga na e. Promjena coli -gena koji proizvodi β mliječne masis -enzime koji potiču bakterijsku rezistenciju na različite vrste antibiotika. Oko 93% ciljanih bakterija uređeno je oko osam sati nakon liječenja.

Tada su istraživači prilagodili bazu uređivača, tako da je on e. Coli -gengen bi mogao izmijeniti koji proizvodi protein koji bi trebao igrati ulogu u nekoliko neurodegenerativnih i autoimunih bolesti. Udio uređenih bakterija bio je oko 70%tri tjedna nakon liječenja. U laboratoriju su znanstvenici također mogli koristiti alate za naprezanje iz e. Coli i Klebsiella pneumoniae što može uzrokovati upalu pluća. To ukazuje da se sustav uređivanja može prilagoditi različitim bakterijskim sojevima i vrstama.

Ovaj osnovni sedacijski sustav predstavlja "kritični napredak" u razvoju alata koji mogu modificirati bakterije izravno u crijevu, kaže Chase Beisel, kemijski inženjer na Institutu Helmholtz za istraživanje infekcije temeljenog na RNA u Würzburgu, Njemačka. Studija "otvara priliku za rad na mikrobima za borbu protiv bolesti, istovremeno sprječavajući manipuliranu DNK", dodaje.

Sljedeći korak Duportsa i njegovih kolega je razvoj mišjih modela s bolestima uzrokovanim mikrobiom da mjere imaju li specifične izmjene gena pozitivan utjecaj na njihovo zdravlje.

  1. Brödel, A. K. i sur. priroda

  2. gencay, y. M. i sur. biotehnol prirode. 42 , 265–274 (2024).

  3. lam, K. N. i sur. Cell Rep. 37 , 109930 (2021).

  4. selle, K. i sur. MBIO 11 , E00019-20 (2020).