በጄኔቲክ ኢንጂነሪንግ ማይክሮባዮም: ባክቴሪያዎችን ለጤና መለወጥ

• ደራሲ:
• የደራሲ ስም

  ኳንተምሩን አርቆ እይታ
• መጋቢት 8, 2023

ማይክሮባዮም በተወሰነ አካባቢ ውስጥ ረቂቅ ተሕዋስያንን ያካትታል. ማይክሮባዮምን በጄኔቲክ ማሻሻል አንዳንድ ባህሪያትን ለማፈን ወይም ለማሳየት እና ህክምናዎችን ለማቅረብ ይረዳል, በግብርና, ጤና እና ደህንነት ዘርፎች የተለያዩ ተግባራዊ መተግበሪያዎችን ለማግኘት.

የዘረመል ምህንድስና ማይክሮባዮም አውድ

በሰው አንጀት ውስጥ የሚገኙ ረቂቅ ተሕዋስያን ማህበረሰብ የሆነው አንጀት ማይክሮባዮም በጤና ላይ ትልቅ ሚና ይጫወታል። በቅርብ ጊዜ የተደረጉ ጥናቶች እንደሚያሳዩት አንጀት ማይክሮባዮም ራስን በራስ የሚከላከሉ በሽታዎች፣ የስኳር በሽታ፣ ካንሰር፣ የልብና የደም ሥር (cardiovascular) በሽታ፣ ፓርኪንሰንስ፣ አልዛይመርስ፣ ብዙ ስክለሮሲስ አልፎ ተርፎም የመንፈስ ጭንቀትን ሊጎዳ ይችላል። ይሁን እንጂ የዚህ ስስ ስነ-ምህዳር ሚዛን በተለያዩ ምክንያቶች እንደ አመጋገብ እና አንቲባዮቲኮች ሊታወክ ስለሚችል ወደነበረበት መመለስ አስቸጋሪ ያደርገዋል. 

ብዙ ተመራማሪዎች የመትረፍ እድላቸውን እና የመላመድ እድላቸውን ለመጨመር ማይክሮባዮሞችን በጄኔቲክ ማሻሻያ ላይ እየፈለጉ ነው። ለምሳሌ፣ በቴክሳስ ኤ እና ኤም ዩኒቨርሲቲ ሳይንቲስቶች በ2021 የባክቴሪያ፣ ኢ. የበሉት ትሎች የፍሎረሰንት ማሳያን ያቆማሉ። በዚያው ዓመት በካሊፎርኒያ ሳን ፍራንሲስኮ ዩኒቨርሲቲ ሳይንቲስቶች በ E. ኮላይ ውስጥ ያሉ ክሮሞሶሞችን ለማጥፋት በ CRISPR ጂን አርትዖት ስርዓት ባክቴሪያ አዳኝ ቫይረሶችን በተሳካ ሁኔታ ጫኑ።

እ.ኤ.አ. በ 2018 ፣ በሃርቫርድ ሜዲካል ትምህርት ቤት ተመራማሪዎች ባክቴሪያዎችን ለማስተባበር እና ተስማምተው እንዲቆጣጠሩ ለማድረግ ሠርተዋል። ውሁድ ምልአተ ጉባኤን ወደ ሁለት አይነት ባክቴሪያ ለመለቀቅ እና ለመለየት ሲግናል ሰሪ እና ምላሽ ሰጪ ጀነቲካዊ ዑደቶችን አስተዋውቀዋል። አይጦች እነዚህን ባክቴሪያዎች በሚመገቡበት ጊዜ የሁሉም አይጦች አንጀት የምልክት ስርጭት ምልክቶች ታይተዋል ፣ ይህም የባክቴሪያዎችን ስኬታማ ግንኙነት ያረጋግጣል ። ዓላማው በሰው አንጀት ውስጥ ከተመረቱ ባክቴሪያዎች ጋር ተግባራቸውን በሚያከናውኑበት ጊዜ እርስ በርስ ለመግባባት ውጤታማ የሆነ ሰው ሰራሽ ማይክሮባዮም መፍጠር ነው። 

የሚረብሽ ተጽእኖ 

አንጀትን ማይክሮባዮምን ለመቆጣጠር የጂን ኤዲቲንግ ቴክኒኮችን የመጠቀም አቅምን መመርመር ለተለያዩ የጤና ጉዳዮች አስተዋፅዖ የሚያደርጉ አለመመጣጠንን ያስወግዳል። ለምሳሌ ፣በተጨማሪ ምርምር በሰው ልጅ አንጀት ውስጥ ያሉ የባክቴሪያ አለመመጣጠንን ለማስተካከል የህክምና ዘዴዎችን ማግኘት ይችላል። በጄኔቲክ ኢንጂነሪንግ ባክቴሪያ ለአንጀት ጤና ጠቃሚ እንደሆነ በታወቀ፣ ሳይንቲስቶች ለተለያዩ አንጀት-ነክ ህመሞች አዲስ ህክምናዎችን መፍጠር ይችላሉ፣ ይህም የአንጀት በሽታን፣ መነጫነጭ የአንጀት ሲንድሮም እና ውፍረትን ጨምሮ። በተጨማሪም በሆርሞን መዛባት ምክንያት ለስኳር በሽታ አዲስ የሕክምና ዘዴዎችን ይፈቅዳል. 

ተህዋሲያን በዘረመል ለመጠቀም ቀላል የሆኑት አንዱ ምክንያት በዲኤንኤ ስብስባቸው ነው። እነዚህ ጥቃቅን ፍጥረታት ክሮሞሶም ከሚባሉት የዲኤንኤ ዋና ንጥረ ነገሮች በተጨማሪ ፕላዝማይድ የሚባሉ የዲ ኤን ኤ ቁርጥራጮች አሏቸው። ፕላስሚዶች የራሳቸውን ቅጂ መስራት እና ከክሮሞሶም ያነሰ ጂኖች ስላሏቸው በጄኔቲክ መሳሪያዎች በቀላሉ እንዲቀይሩ ያደርጋቸዋል። በተለይም ከሌሎች ፍጥረታት የዲ ኤን ኤ ቁርጥራጭ ወደ ባክቴሪያ ፕላዝማይድ ሊገባ ይችላል።

ፕላዝማዲዎች የራሳቸውን ቅጂ ሲሠሩ፣ ትራንስጂንስ የተባሉትን የተጨመሩትን ጂኖችም ይሠራሉ። ለምሳሌ የሰው ልጅ ኢንሱሊን ለማምረት የሚያስችል ዘረ-መል (ጅን) ወደ ፕላዝሚድ ከተጨመረ፣ ባክቴሪያው የፕላዝማድ ቅጂዎችን ስለሚሰራ፣ እሱም የኢንሱሊን ጂን ብዙ ቅጂዎችን ይፈጥራል። እነዚህ ጂኖች ጥቅም ላይ ሲውሉ, ብዙ ኢንሱሊን ያመነጫል. ይሁን እንጂ የሳይንስ ሊቃውንት በማይክሮባዮሎጂ ውስብስብነት ምክንያት ይህ ዕድል አሁንም በጣም ሩቅ እንደሆነ ይስማማሉ. ቢሆንም፣ አሁን ያሉ ጥናቶች ተባዮችን በመቆጣጠር፣ የእፅዋትን እድገትን በማጎልበት እና የእንስሳት በሽታዎችን በመመርመር ላይ በርካታ አፕሊኬሽኖች ሊኖራቸው ይችላል። 

የጄኔቲክ ምህንድስና ማይክሮባዮሞች አንድምታ

በብዙ አካባቢዎች ውስጥ ያለው የማይክሮባዮም የተሳካ የዘረመል ምህንድስና ሰፋ ያለ እንድምታ የሚከተሉትን ሊያጠቃልል ይችላል።

• እንደ CRISPR ባሉ የጂን-ማስተካከያ መሳሪያዎች ላይ ምርምር መጨመር።
• ለተወሰኑ ተግባራት የተሻሉ የባክቴሪያ ዓይነቶችን በመፍጠር ባዮፊውል፣ ምግብ እና ሌሎች ምርቶችን ለማምረት አዳዲስ እድሎችን መክፈት።
• ተህዋሲያን ያለአንዳች ልዩነት የሚያነጣጥሩ አንቲባዮቲኮችን መጠቀም ቀንሷል። 
• በሰው አንጀት ማይክሮባዮም ላይ ተመስርተው ሕክምናዎች የሚበጁበት ​​ለግል የተበጁ መድኃኒቶች እና ምርመራ ፍላጎት ይጨምራል።
• የሌሎች በሽታዎችን ክስተት ሊጨምሩ የሚችሉ ተህዋሲያን መስፋፋት ሊከሰቱ የሚችሉ አደጋዎች.

ሊታሰብባቸው የሚገቡ ጥያቄዎች

• ከሰው አንጀት ማይክሮባዮም ውስብስብነት አንጻር ሙሉ ለሙሉ የጄኔቲክ ምህንድስና በቅርቡ የሚቻል ይመስልዎታል?
• የእንደዚህ አይነት ሂደቶች ሰፊ አተገባበር ምን ያህል ውድ እንደሆነ ይተነብያል?