科學(xué)家破解在人體腸道中最常見(jiàn)的細(xì)菌
日期：2015-07-10 13:20:20
在人體腸道中最常見(jiàn)的細(xì)菌，多形擬桿菌，現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)具有新功能，并重新引入到小鼠腸道。在工作中，是一個(gè)設(shè)計(jì)微生物的起點(diǎn)，最終可能帶來(lái)長(zhǎng)期藥物檢測(cè)炎性腸道疾病或其他疾病在腸道的變化。
不是所有的細(xì)菌都適用于相同的任務(wù)。去年，哈佛大學(xué)的科學(xué)家創(chuàng)造大腸桿菌，可以通過(guò)小鼠的消化以感測(cè)腸道的條件。
麻省理工學(xué)院組，由合成生物學(xué)家Timothy K. Lu和Christopher Voigt，看到了桿菌表達(dá)基因上的潛在需求。更不用說(shuō)，作為共生細(xì)菌，它具有穩(wěn)定的，長(zhǎng)期的人類細(xì)胞和在腸內(nèi)其他微生物相互作用。這意味著一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)菌和它的后代將能夠堅(jiān)持一段時(shí)間。
“我們花了很多的人已經(jīng)在其他生物上使用工具，（如，啟動(dòng)子，核糖體結(jié)合序列，存儲(chǔ)開(kāi)關(guān)，CRISPR干擾），并證明你可以看到所有這些進(jìn)入測(cè)試的桿菌，并讓他們工作， “Lu，研究的資深學(xué)者，在麻省理工學(xué)院生物和電子工程師說(shuō)。“然后，我們表明，遺傳設(shè)備可以在細(xì)菌來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且顯示在小鼠腸道微生物的作用”。
“工作的高潮是你不僅有真實(shí)殖民鼠標(biāo)腸道的工程菌，但你可以在這基礎(chǔ)上喂小鼠活躍細(xì)菌的基因，補(bǔ)充說(shuō)：”Voigt，麻省理工學(xué)院的生物工程師，研究的資深學(xué)者。“這是真正新的東西。它可以讓你控制什么細(xì)菌守在那里經(jīng)營(yíng)。”
一些挑戰(zhàn)仍然需要移動(dòng)到人體試驗(yàn)之前解決。例如，殖民鼠標(biāo)與腸道桿菌所涉及先給予抗生素的動(dòng)物。第二，研究人員將需要證明細(xì)菌可有更復(fù)雜的行為，如能夠以多鐘感覺(jué)輸入響應(yīng)工程。最終目標(biāo)是能夠設(shè)計(jì)微生物，可以基于所述腸道內(nèi)的信號(hào)改變基因表達(dá)?，F(xiàn)在，研究人員計(jì)劃增加他們的工具箱Addgene，對(duì)于遺傳物質(zhì)的非營(yíng)利性資料庫(kù)，以便其他人使用學(xué)習(xí)。
“這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)得到了一個(gè)點(diǎn)，你可以找出感興趣的有機(jī)體，并通過(guò)一系列的步驟，以真正了解如何編寫程序的有機(jī)體，”Voigt說(shuō)。“對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，當(dāng)我們第一次開(kāi)始思考這些想法，即使是模式像生物大腸桿菌只是沒(méi)有在一個(gè)水平，我們可以實(shí)現(xiàn)我們的夢(mèng)想-那就是改變了這么多，在過(guò)去的十年。“
“大前景是，生活在我們或我們生活中的細(xì)菌是影響人體健康非常顯著的方式，我們必須調(diào)節(jié)微生物，服用抗生素或改變我們的飲食習(xí)慣，是相對(duì)有限的現(xiàn)有技術(shù)，”Lu說(shuō)。“我們希望這些親密接觸人類的細(xì)菌工具能夠精確的控制，我們能夠解決一些重大的健康問(wèn)題。“
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