Zinātnieki strādā pie zarnu baktēriju gēniem dzīvām pelēm

"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!"
"Atklājiet revolucionāro ģenētisko rīku, kas var mainīt baktēriju populāciju peļu zarnu mikrobiomā. Ar inovatīva“ bāzes redaktora ”palīdzību pētniekiem ir izdevies panākt gēna modifikāciju vairāk nekā 90% Escherichia coli koloniju peles zarnās, kas ir šī pētījuma svarīga solis, kas ir svarīgs solis mikrobu procesā. Uzziniet vairāk! " (Symbolbild/natur.wiki)

Zinātnieki strādā pie zarnu baktēriju gēniem dzīvām pelēm

Darmmikrobiom Dzīvas peles var modificēt 1 .

Instruments-sava veida "bāzes redaktors"-mainīja mērķa gēnu vairāk nekā 90% no Escherichia coli kolonijas peles grupā, bez mainīta gēna, lai veidotu potenciāli kaitīgas pašas kopijas. "Mēs sapņojām par iespēju," saka Xavier, sintētiskais biologs, Parīzes biotehnoloģijas uzņēmums Eligo Bioscience. Rezultāti šodien tika publicēti dabā .

Vairākas pētījumu grupas ir mēģinājušas veikt ģenētiskas izmaiņas peļu zarnu baktērijās, bet to sasniegt ķermenī bija izaicinājums. 4 , 3 , 2 . Līdz šim bāzes redaktori, kas apmainās ar nukleotīdu bāzi uz citu piemēru, pārveidojot A par G-bez DNS dubultās virknes, nespēj pietiekami modificēt mērķa baktēriju populāciju, lai tā būtu efektīva. Tas notiek tāpēc, ka vektori, kuros tie tika piegādāti tikai mērķa receptori, kas ir izplatīti baktērijās, kas tika kultivētas laboratorijā.

Inovatīva piegādes sistēma

Lai pārvarētu šos šķēršļus, uzbūvēja duportus un viņa kolēģus piegādes transportlīdzekli, izmantojot bakteriofāgas -vīrusa sastāvdaļas, kas inficē baktērijas -līdz dažādas e. Coli receptori, kas izteikti zarnu vidē. Šis vektors valkāja bāzes redaktoru šo konkrēto e. Coli -gene mērķēts. Pētnieki arī uzlaboja sistēmu, lai novērstu rediģēto gēnu atkārtošanu un izplatīšanos.

Komanda iepazīstināja bāzes redaktoru pelēs un izmantoja to e. Mainīt coli -gen, kas rada β pienskābes masis -enzīmus, kas veicina baktēriju rezistenci pret dažādiem antibiotiku veidiem. Aptuveni 93% no mērķtiecīgajām baktērijām tika rediģēti apmēram astoņas stundas pēc ārstēšanas.

Tad pētnieki pielāgoja bāzes redaktoru tā, lai viņš a e. Coli -gengen varētu modificēt, kas ražo olbaltumvielu, kurai vajadzētu būt nozīmei vairākās neirodeģeneratīvās un autoimūnās slimībās. Rediģēto baktēriju īpatsvars bija aptuveni 70%trīs nedēļas pēc ārstēšanas. Laboratorijā zinātnieki arī varēja izmantot instrumentus, lai celtu kātus no e. Coli un klebsiella pneumoniae , kas var izraisīt pneimoniju. Tas norāda, ka rediģēšanas sistēmu var pielāgot dažādiem baktēriju celmiem un veidiem.

Šī bāzes sedācijas sistēma atspoguļo “kritisku progresu” instrumentu izstrādē, kas var modificēt baktērijas tieši zarnās, saka Chase Beisel, ķīmisko inženieris Helmholtza RNS bāzes infekcijas pētījumu institūtā Vürzburgā, Vācijā. Pētījums "paver iespēju strādāt pie mikrobiem, lai apkarotu slimības, vienlaikus novēršot manipulēto DNS," viņš piebilst.

Nākamais Duportas un viņa kolēģu solis ir peles modeļu attīstība ar slimībām, ko izraisa mikrobioms, lai izmērītu, vai īpašiem gēnu rediģēšanas pozitīvi ietekmē viņu veselību.

  1. Brödel, A. K. et al. Daba

  2. Gencay, Y. M. et al. Dabas biotehnols. 42 , 265–274 (2024).

  3. lam, K. N. et al. šūnu rep. 37 , 109930 (2021).

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