科学家设计了一种基因组编辑工具，可以控制细菌数量 肠道微生物群 活老鼠的 1。

该工具——一种“碱基编辑器”——在超过 90% 的情况下改变了目标基因大肠杆菌小鼠肠道中的菌落，没有经过修饰的基因形成其自身的潜在有害副本。 “我们梦想能够做到这一点，”合成生物学家 Xavier Duportet 说道，他是巴黎生物技术公司 Eligo Bioscience 的联合创始人。结果今天公布自然发表。

几个研究小组试图对小鼠肠道细菌进行基因改变，但在体内实现这一目标具有挑战性。 4, 3, 2。到目前为止，在不破坏 DNA 双链的情况下将一个核苷酸碱基交换为另一个核苷酸碱基（例如，将 A 转换为 G）的碱基编辑器无法有效地修改足够多的目标细菌群体。这是因为它们所传递的载体仅针对实验室培养的细菌中常见的受体。

创新的输送系统

为了克服这些障碍，杜波特和他的同事使用噬菌体（一种感染细菌的病毒）的成分构建了一种运载工具，以针对各种大肠杆菌-在肠道环境中表达的目标受体。该载体带有碱基编辑器，具体大肠杆菌- 基因靶向。研究人员还改进了该系统，以防止编辑的基因复制和传播。

该团队将碱基编辑器引入小鼠体内，并用它在大肠杆菌-改变产生β-内酰胺酶的基因——促进细菌对各种抗生素产生耐药性的酶。治疗后约 8 小时，约 93% 的目标细菌被编辑。

然后研究人员调整了碱基编辑器，使其成为大肠杆菌-产生蛋白质的基因被认为在多种神经退行性疾病和自身免疫性疾病中发挥作用。治疗三周后，编辑细菌的比例约为70%。在实验室中，科学家们还能够使用该工具来识别菌株大肠杆菌和肺炎克雷伯菌这可能会导致肺炎。这表明编辑系统可以适应不同的细菌菌株和物种。

德国维尔茨堡亥姆霍兹 RNA 感染研究所的化学工程师 Chase Beisel 表示，这种碱基编辑系统代表了开发直接修改肠道细菌的工具的“关键进展”。他补充道，这项研究“开启了编辑微生物来对抗疾病的可能性，同时防止被操纵的 DNA 传播”。

Duportet 和他的同事的下一步是开发患有由微生物组引起的疾病的小鼠模型，以测量特定基因编辑是否对其健康产生积极影响。