Kuinka CRISPR-genomitoimittaja auttaa torjumaan bakteereja

Kuuluisa CRISPR-Cas9-genomitoimittaja on joSe on vakiinnuttanut asemansa lääketieteellisenä välineenä sairauksien hoidossa. Ja olemme toistuvasti ilmoittaneet heistä portaalimme sivuilla, joten tilaa meille Telegram-ohjelma, jotta et menetä mitään. Tämän merkittävän keksinnön sovellusalue voi kuitenkin olla paljon laajempi. Esimerkiksi, ei niin kauan sitten, ryhmä tutkijoita Kanadasta kehitti uuden tavan toimittaa DNA: n editointityökalut suoraan mikro-organismeille. Ja tämä antaa sinun vaikuttaa tehokkaasti tiettyihin bakteerikannoihin (mukaan lukien antibioottiresistentit superbakteerit), joita aikaisemmin ei voitu saavuttaa.

Genomieditori ei koskaan lakkaa hämmästyttämästä

Kuinka genomitoimittaja voi tappaa bakteereja

Länsi-Ontarion yliopiston tutkijatovat kehittäneet uuden CRISPR-jakelumenetelmän, joka auttaa kohdennettuja tappamaan bakteereja. Jatkossa sitä voidaan pitää vaihtoehtona perinteisille antibakteerisille lääkkeille, jotka ovat viime aikoina menettäneet tehokkuutensa bakteerien nopean sopeutumiskyvyn vuoksi.

Minkä tahansa terapeuttisen aineen toimitusmukaan lukien CRISPR on erittäin monimutkainen. - sanoo yksi työn kirjoittajista, professori Bogumil Karas. Yksi tärkeimmistä syistä, miksi olen tyytyväinen tähän työhön, on, että tuloksilla on jo laaja valikoima mahdollisia sovelluksia todellisessa maailmassa. Tämän tekniikan avulla voidaan kehittää seuraavan sukupolven mikrobilääkkeitä, jotka ovat tehokkaita myös bakteereille, jotka ovat resistenttejä kaikille tunnetuille antibiooteille, mutta sitä voidaan käyttää myös auttamaan ”hyviä” bakteereja tuottamaan yhdisteitä sairauksien hoitoon.

Mutta miten tämä on mahdollista? Nature Communications -lehden toimittajien mukaan kaikki on melko yksinkertaista. Ellei tietysti DNA: n muokkaamista voida pitää yksinkertaisena tehtävänä. Periaate altistumiselle bakteereille perustuu kuitenkin siihen, miten genomieditori itse toimii. CRISPR, kun "leikataan" DNA-osia, määrittelee missä manipuloida niin kutsuttujen "palindromisten toistojen" ansiosta. Tämä, jos et mene yksityiskohtiin, tiettyjä DNA-osia, jotka alkavat yhdellä tietyllä nukleotidilla (DNA: n rakenneyksikkö) ja päättyvät toisella. Ja kun toimittaja tunnistaa CRISPR: ssä ohjelmoidun palindromitoiston, muokkaus tapahtuu.

CRISPR: n käyttö bakteerien tappamiseen ei oleon uusi idea, koska juuri tämän CRISPR: n on tehtävä - muuttaa DNA: n rakennetta. Ja koska bakteerit ovat yksisoluisia organismeja, joissa on yksi ainoa DNA, sen muutos johtaa väistämättä kuolemaan. Ongelmana on aina ollut CRISPR: n toimittaminen bakteerille.

Prosessi, jolla genomieditori siirretään bakteerista toiseen

CRISPR-toimitusjärjestelmä käyttää luonnollistabakteerien kyky replikoitua, jota kutsutaan bakteerikonjugaatioksi. Tämä on geneettisen materiaalin osan yksisuuntainen siirto kahden bakteerisolun välittömässä kosketuksessa. Siten genomieditori sijoitetaan alun perin ihmisen mikrobiomin bakteerisoluun (esimerkiksi suoliston mikroflooraan). Koska CRISPR alun perin ”viritettiin” erityisille bakteereille, se ei aiheuta haittaa mikrofilmalle. Samalla kun ”vihollinen” ilmestyy kehossa, se alkaa olla vuorovaikutuksessa muiden bakteerien kanssa ja DNA-siirron ansiosta vastaanottaa myös CRISPR: n, joka tunnistaa ”kohteen” ja tuhoaa sen geenitasolla.

Katso myös: Genomitoimittajan avulla oli mahdollista saavuttaa myrkyllisyys

Löytö tarjoaa tutkijoiden mukaan mahdollisuudenon paljon parempi selviytyä antibiooteille vastustuskykyisistä bakteereista. Esimerkiksi Staphylococcus aureus (Staph A) ja Escherichia coli (E. coli) ovat viime aikoina alkaneet muodostaa antibioottiresistenttejä kantoja, joita kutsutaan superbugiksi. Ja uuden tavan tulisi toimia heihin erityisen tehokkaasti.