Microbiome ti a ṣe apilẹṣẹ: Iyipada kokoro arun fun ilera

• Nipa Author:
• Orukọ onkọwe

  Quantumrun Iwoju
• March 8, 2023

Microbiome ni awọn microorganisms ni agbegbe kan pato. Iyipada ipilẹṣẹ microbiome le ṣe iranlọwọ lati dinku tabi ṣafihan awọn abuda kan ati jiṣẹ awọn itọju ailera, wiwa ọpọlọpọ awọn ohun elo to wulo ni iṣẹ-ogbin, ilera, ati awọn apa alafia.

Iyika microbiome ti a ṣe ni ipilẹṣẹ

Awọn microbiome ikun, agbegbe ti awọn microorganisms ninu ikun eniyan, ṣe ipa pataki ninu ilera. Iwadi laipe ti fihan pe microbiome ikun le ni ipa lori awọn arun autoimmune, diabetes, akàn, arun inu ọkan ati ẹjẹ, Parkinson's, Alzheimer's, multiple sclerosis, ati paapaa ibanujẹ. Sibẹsibẹ, iwọntunwọnsi ti ilolupo elege yii le ni idamu nipasẹ ọpọlọpọ awọn okunfa bii ounjẹ ati awọn oogun aporo, ti o jẹ ki o nira lati mu pada. 

Ọpọlọpọ awọn oniwadi n wa awọn microbiomes ti ẹda jiini lati mu awọn aye wọn laaye ti iwalaaye ati ibaramu pọ si. Fun apẹẹrẹ, awọn onimo ijinlẹ sayensi ni Ile-ẹkọ giga Texas A&M ti lo ibatan symbiotic ti kokoro-arun kan, E. coli, ati roundworm kan lati ṣe imọ-ẹrọ nipa jiini microbiome worm's microbiome ni ọdun 2021. Wọn ṣe akiyesi pe nigba ti awọn jiini ti npa fluorescence ti fi sii sinu plasmid ti E. coli, àwọn kòkòrò tí wọ́n jẹ ẹ́ kò ní dáwọ́ fífi ìmọ́lẹ̀ hàn. Ni ọdun kanna, awọn onimo ijinlẹ sayensi ni Yunifasiti ti California San Francisco ṣaṣeyọri gbe awọn ọlọjẹ-ọdẹ kokoro-arun pẹlu eto ẹda ẹda CRISPR lati pa awọn chromosomes laarin E. coli.

Pada ni ọdun 2018, awọn oniwadi ni Ile-iwe Iṣoogun Harvard ṣiṣẹ lati jẹ ki awọn kokoro arun ṣe ibasọrọ lati ṣakoso ati ṣakoso wọn ni ibamu. Wọn ṣe afihan ifihan ati awọn iyika jiini oludahun lati tu silẹ ati ṣawari iyewo akojọpọ kan sinu awọn iru kokoro arun meji. Nigbati a ba jẹ awọn eku awọn kokoro arun wọnyi, ikun ti gbogbo awọn eku ṣe afihan awọn ami ifihan gbigbe, ti o jẹrisi ibaraẹnisọrọ aṣeyọri ti awọn kokoro arun. Ero naa wa lati ṣẹda microbiome sintetiki pẹlu awọn kokoro arun ti a ṣe atunṣe ninu ikun eniyan ti o munadoko ni sisọ laarin ara wọn lakoko ṣiṣe awọn iṣẹ wọn. 

Ipa idalọwọduro 

Ṣiṣayẹwo agbara ti lilo awọn ilana atunṣe-jiini lati ṣe afọwọyi microbiome ikun le koju awọn aiṣedeede idasi si ọpọlọpọ awọn ọran ilera. Fun apẹẹrẹ, iwadii diẹ sii le ṣe iwari jiṣẹ awọn itọju ailera lati ṣe atunṣe awọn aiṣedeede kokoro-arun laarin ikun eniyan ti o nipọn. Nipa awọn kokoro arun ti imọ-jiini ti a mọ pe o jẹ anfani fun ilera ikun, awọn onimo ijinlẹ sayensi le ṣẹda awọn itọju titun fun ọpọlọpọ awọn ailera ti o ni ibatan si ikun, pẹlu aisan aiṣan-ẹjẹ, iṣọn-ara irritable bowel syndrome, ati paapaa isanraju. O tun ngbanilaaye fun awọn ọna itọju tuntun fun àtọgbẹ nitori awọn aiṣedeede homonu. 

Idi kan ti awọn kokoro arun rọrun lati ṣe afọwọyi ni jiini jẹ nitori akopọ DNA wọn. Awọn oganisimu kekere wọnyi ni awọn ege DNA ti a npe ni plasmids ni afikun si awọn eroja akọkọ ti DNA ti a npe ni chromosomes. Plasmids le ṣe awọn ẹda ti ara wọn ati pe o ni awọn Jiini ti o dinku ju awọn chromosomes, ṣiṣe wọn rọrun lati yipada pẹlu awọn irinṣẹ jiini. Ni pato, awọn ege DNA lati awọn oganisimu miiran le wa ni fi sinu awọn plasmids kokoro arun.

Nigbati awọn plasmids ṣe awọn ẹda ti ara wọn, wọn tun ṣe awọn ẹda ti awọn Jiini ti a fi kun, ti a npe ni transgenes. Fun apẹẹrẹ, ti Jiini eniyan fun ṣiṣe hisulini ti wa ni afikun si plasmid, bi awọn kokoro arun ṣe awọn ẹda ti plasmid, o tun ṣẹda awọn ẹda pupọ ti jiini insulin. Nigbati a ba lo awọn Jiini wọnyi, o ṣe agbejade insulin diẹ sii. Sibẹsibẹ, awọn onimo ijinlẹ sayensi gba pe iṣeeṣe yii tun wa ni ọna pipẹ nitori iloju giga ti microbiomes. Bibẹẹkọ, awọn ijinlẹ lọwọlọwọ tun le ni awọn ohun elo pupọ ni iṣakoso kokoro, imudara idagbasoke ọgbin, ati ṣiṣe ayẹwo awọn arun ti ogbo. 

Awọn ifarabalẹ ti awọn microbiomes ti a ṣe apilẹṣẹ

Awọn ilolu to gbooro ti imọ-ẹrọ jiini aṣeyọri ti microbiome laarin awọn agbegbe pupọ le pẹlu:

• Iwadii ti o pọ si ni awọn irinṣẹ ṣiṣatunṣe jiini, bii CRISPR.
• Ṣiṣii awọn aye tuntun fun iṣelọpọ biofuels, ounjẹ, ati awọn ọja miiran nipa ṣiṣẹda awọn igara ti kokoro arun ti o dara julọ fun awọn iṣẹ ṣiṣe kan pato.
• Idinku lilo awọn egboogi ti o fojusi kokoro arun lainidi. 
• Ifẹ ti o pọ si ni oogun ti ara ẹni ati iwadii aisan, nibiti awọn itọju ti jẹ adani ti o da lori microbiome ikun ti eniyan.
• Awọn ewu ti o pọju ninu itankale kokoro arun ti o le mu iṣẹlẹ ti awọn arun miiran pọ si.

Awọn ibeere lati ronu

• Fi fun idiju ti microbiome ikun eniyan, ṣe o ro pe imọ-ẹrọ pipe rẹ ṣee ṣe laipẹ?
• Bawo ni iye owo ti o ṣe asọtẹlẹ awọn ohun elo ibigbogbo ti iru awọn ilana lati jẹ?