Enjenieri mikrobyom: Modifye bakteri pou sante

• otè:
• non otè

  Pwovizyon Quantumrun
• 8ye mas 2023

Mikrowòm nan konsiste de mikwo-òganis nan yon anviwònman patikilye. Modifye jenetikman mikwòb la ta ka ede siprime oswa montre sèten karakteristik ak delivre terapetik, jwenn divès aplikasyon pratik nan agrikilti, sante, ak sektè byennèt.

Kontèks mikrobyom jenetikman Enjenieri

Mikrowòm nan zantray, kominote a nan mikwo-òganis nan zantray imen an, jwe yon wòl enpòtan nan sante. Rechèch ki sot pase yo te montre mikrobyom nan zantray ka afekte maladi otoiminitè, dyabèt, kansè, maladi kadyovaskilè, Parkinson, alzayme, paralezi miltip, e menm depresyon. Sepandan, balans nan ekosistèm delika sa a ka detounen pa divès faktè tankou rejim alimantè ak antibyotik, ki fè li difisil retabli. 

Plizyè chèchè ap chèche nan jenetik modifye mikrobyom yo ogmante chans yo pou yo siviv ak adaptabilite. Pou egzanp, syantis nan Texas A&M University te itilize relasyon senbyotik yon bakteri, E. coli, ak yon roundworm pou jenetikman enjenyè mikrobyom vè k'ap manje kadav la nan 2021. Yo remake ke lè yo te mete jèn fluoresans-siprime nan plasmid la nan E. coli, vè ki konsome li ta sispann montre fliyoresans. Menm ane a, syantis nan University of California San Francisco avèk siksè chaje viris bakteri-chase ak sistèm koreksyon jèn CRISPR la pou efase kwomozòm nan E. coli.

An 2018, chèchè nan Harvard Medical School te travay pou fè bakteri kominike pou kowòdone ak kontwole yo an amoni. Yo te entwodwi sikui jenetik siyalè ak sekouris yo pou libere ak detekte yon kowòm konpoze nan de kalite bakteri. Lè sourit yo te manje bakteri sa yo, zantray tout sourit yo te montre siy transmisyon siyal, ki konfime siksè kominikasyon bakteri. Objektif la rete pou kreye yon mikrobyom sentetik ak bakteri enjenieri nan zantray imen an ki efikas nan kominike ant tèt yo pandan y ap fè fonksyon yo. 

Enpak deranje 

Eksplore potansyèl pou itilize teknik koreksyon jèn pou manipile mikrobyom nan zantray ka adrese dezekilib ki kontribye nan divès pwoblèm sante. Pou egzanp, plis rechèch ka dekouvri livrezon terapetik pou korije dezekilib bakteri nan trip konplèks imen an. Pa jenetik jeni bakteri ke yo rekonèt yo dwe benefisye pou sante zantray, syantis yo ka kreye nouvo tretman pou divès maladi ki gen rapò ak zantray, ki gen ladan maladi enflamatwa entesten, sendwòm entesten chimerik, e menm obezite. Li pèmèt tou pou nouvo metòd tretman pou dyabèt akòz dezekilib ormon. 

Youn nan rezon ki fè bakteri yo pi fasil pou jenetikman manipile se akòz konpozisyon ADN yo. Ti òganis sa yo gen moso ADN ki rele plasmid anplis eleman prensipal ADN yo rele kwomozòm. Plasmid yo ka fè kopi tèt yo epi yo gen mwens jèn pase kwomozòm, sa ki fè yo pi fasil pou chanje ak zouti jenetik. Espesyalman, moso ADN ki soti nan lòt òganis yo ka mete nan plasmid bakteri.

Lè plasmid yo fè kopi tèt yo, yo fè kopi jèn adisyonèl yo tou, yo rele transjèn. Pou egzanp, si yo ajoute yon jèn imen pou fè ensilin nan yon plasmid, kòm bakteri yo fè kopi plasmid la, li kreye tou plis kopi jèn ensilin lan. Lè yo itilize jèn sa yo, li pwodui plis ensilin. Sepandan, syantis yo dakò ke posiblite sa a toujou lwen akòz konpleksite segondè nan mikrobyom. Sepandan, etid aktyèl yo ka gen plizyè aplikasyon tou nan kontwòl ensèk nuizib, amelyore kwasans plant, ak dyagnostik maladi veterinè. 

Enplikasyon nan mikrobyom jenetikman Enjenieri

Enplikasyon yo pi laj nan jeni jenetik siksè nan mikrobyom nan nan anviwònman miltip ka gen ladan:

• Ogmantasyon rechèch nan zouti koreksyon jèn, tankou CRISPR.
• Louvri nouvo posiblite pou pwodui biocarburants, manje, ak lòt pwodwi pa kreye nouvo tansyon bakteri ki pi byen adapte pou travay espesifik.
• Redwi itilizasyon antibyotik ki vize bakteri aveuglesman. 
• Ogmantasyon enterè nan medikaman pèsonalize ak dyagnostik, kote tretman yo Customized ki baze sou mikrobyom zantray yon moun.
• Risk potansyèl nan pwopagasyon bakteri ki ka ogmante ensidan an nan lòt maladi.

Kesyon yo konsidere

• Etandone konpleksite mikrobyom zantray imen an, èske w panse jeni jenetik konplè li posib byento?
• Ki jan koute chè ou predi aplikasyon yo toupatou nan pwosesis sa yo dwe?