«Мы нашли, что инструменты от синтетической биологии смогут дать нам задавать новые вопросы о микробиоматерии пищеварительного тракта», говорит Эндрю Гудмен из Медицинской школы Йельского университета, ведущий создатель одного из изучений. «Мы также предполагаем, что эти стратегии смогут обеспечить отправную точку для по требованию доставки терапии или других молекул от микробиоматерии».Удачи в упорядочивании разработки разрешили всестороннюю чёрта бактериальных разновидностей, найденных в пищеварительном тракте, но инструменты, чтобы руководить микробиомом пищеварительного тракта сильно отстали. Без оглядки на то, что инструменты были созданы для образцовых организмов, таких как кишечная палочка, эти совокупности не трудятся в Бактероидах, самом богатом роду в кишках людей В Соединенных Штатах.
В одном из изучений Джастин Сонненберг из Медицинской школы Стэнфордского его университета и команды развивал способ спроектировать Бактероиды, разрешая одновременно отследить многократные бактериальные штаммы в пищеварительном тракте. Эти инструменты включали группу синтетических покровителей – последовательности ДНК, каковые начинают транскрипцию определенных генов.
Используя эту группу покровителей, исследователи генетически спроектировали шесть различных разновидностей Bacteroides, чтобы произвести неповторимые комбинации красного флуоресцентного белка (RFP), названного mCherry и зеленым флуоресцентным белком (GFP). Они ввели спроектированные разновидности в мышей, каковые разводились в окружающей среде без микробов, и по окончании 14 дней, они проанализировали разделы ткани двоеточия, используя микроскоп флюоресценции, чтобы выяснить размещение бактерий в различных частях пищеварительного тракта.
В отдельном опыте Сонненберг и его команда генетически спроектировали два Бактероидных напряжения, чтобы произвести или GFP или RFP. Они тогда ввели высказывающее RFP напряжение в пищеварительный тракт мыши, сопровождаемый GFP-выражением напряжения семь дней спустя. Было ясно, что высказывающее RFP напряжение удачно колонизировало двоеточие и вытеснило GFP-выражение напряжения, в особенности в подобных трубе гландах, названных склепами.
Результаты демонстрируют, что колонизация этих определенных структур кишечника – основной движение, что разрешает долгосрочным жителям пищеварительного тракта вытеснять вторгающиеся разновидности.В будущем изучении Сонненберг и его команда продолжат разрабатывать эти инструменты, чтобы спроектировать бактерии, чтобы произвести белки в верное время или размещение. «На коммерческой стороне инструменты выражения смогут дать нам поставлять терапевтические белки пищеварительному тракту, произведя их у микробов, каковые живут в нас», говорит Уэстон Уитакер, ведущий создатель Стэнфордского изучения. «Использование бактериальных клеток для доставки лекарственных средств открывает дверь в умную терапию, каковые произведены в нужное время и местоположение».
В другом изучении Эндрю Гудмен Йельского университета и его команда также развивали группу синтетических покровителей, разрешающих совсем правильно настроенный контроль активности гена в разнообразных разновидностях Bacteroides. Исследователи интегрировали этих покровителей в Бактероидный геном и смодулировали активность гена, используя отрегулированную тетрациклином совокупность, которая разрешает транскрипции обратимо включать или выключать в зависимости от присутствия синтетического комплекса, названного anhydrotetracycline.В ОТ страны, активность гена, которой руководят синтетические покровители, была полностью отключена, но в присутствии anhydrotetracycline, активность гена, не так долго осталось ждать увеличенная обстоятельством 9 000.
Исследователи затем ввели спроектированные бактерии в мышей и подтвердили, что их инструменты разрешают активности гена у бактерий пищеварительного тракта прекрасно управляться, легко додавая различные суммы anhydrotetracycline к питьевой воде мышей.Если расширено на людей, этот подход имел возможность бы вероятно дать добро по требованию поставку терапевтических комплексов. Кроме этого, верный контроль бактериальной активности гена в определенных размещениях в желудочно-кишечном тракте мог быть достигнут, руководя anhydrotetracycline через различные маршруты, например, через время – или иждивенец pH задержал капсулы выпуска или хирургическим способом при помощи зондирования.
В будущих изучениях Гудмен и его команда применят их совокупность к другим микробам и другим типам сотрудничеств между микробами пищеварительного тракта и их хозяевами.«Эти инструменты открывают дверь в новые типы изучений, чтобы лучше понять отечественную микробиоматерию и узнать, как бактерии сотрапезника пищеварительного тракта смогут быть спроектированы в терапевтических целях», говорит Зонненбург. «Но, перед тем как сотрапезники пищеварительного тракта смогут быть спроектированы для терапии, будет очень важно создать методы безопасно и совершенно верно колонизация человеческого пищеварительного тракта, что потребует большего количества изучения».