우리 몸에는 건강과 복지를 유지하는 데 도움이되는 여러 박테리아 종의 본거지입니다. 따라서, 도박 룰렛를 거절하거나 활성화함으로써 도박 룰렛의 활성을 변경하기 위해 이러한 좋은 박테리아를 엔지니어링하는 것은 건강을 개선하고 질병을 퇴치하는 유망한 접근법입니다.
저널에 발표 된 연구에서Nature Communications,Texas A & M University의 연구원들은 미래의 치료 적 영향을 미칠 수있는 정교하고 프로그래밍 가능한 도박 룰렛 침묵 시스템을 개발했습니다.
화학적 트리거 사용 연구자들은 실험실 엔지니어링 박테리아를 보여주었습니다대장균(e. coli) 도박 룰렛 제품을 만들기 위해 도박 룰렛 제품을 만들 수 있도록 유도 될 수 있습니다.Caenorhabditis elegans(c. 엘레 간스),이 박테리아의 균주를 음식으로 소비하는 원형 인류. 마찬가지로, 연구자들은 미래에 인간 미생물 군 내의 공생 박테리아가 건강과 복지를 향상시키기 위해 치료, 기록 및 전달하도록 설계 될 수 있다고 지적했다..
Microbiome 기반 요법의 지속적인 성공은 치료 제품을 제공하기위한 신뢰할 수있는 차량 개발에 달려 있습니다. "여기서, 우리는 박테리아를 사용하여 다른 유기체에서 도박 룰렛 발현을 조정했는데, 이는 인간과 공생에 사는 박테리아가 인간 생리학을 조절하고 질병을 치료하도록 설계 될 수 있다는 개념의 증거입니다.".
염색체로 단단히 묶인 도박 룰렛 외에도 박테리아 및 특정 미생물은 플라스미드라고 불리는 다른 더 짧고 원형 가닥을 가지고 있습니다. 플라스미드는 복제 할 수있을뿐만 아니라 염색체 대응 물보다 훨씬 적은 도박 룰렛를 가질 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 플라스미드는 도박 룰렛 도구로 쉽게 조작 할 수 있습니다. 특히, 트랜스 진으로 알려진 다른 유기체로부터의 DNA의 세그먼트는 박테리아 플라스미드에 삽입 될 수있다.
또한, 플라스미드가 복제함에 따라, 트랜스 진의 여러 카피가 생성된다. 예를 들어, 인슐린을 만들기위한 인간 도박 룰렛가 플라스미드에 삽입되면 박테리아가 복제함에 따라 플라스미드의 더 많은 사본과 결과적으로 인슐린 도박 룰렛가 만들어집니다. 따라서, 이들 도박 룰렛가 발현 될 때, 더 많은 인슐린이 생성된다. 대안으로, 플라스미드는 박테리아로부터 추출되어 차량으로 사용하여 다른 세포의 게놈에 트랜스 진을 삽입하여 그 세포에서 특성을 변화시킬 수있다..
연구원들은 이러한 유형의 도박 룰렛 조작이 포유 동물 세포와 다른 간단한 미생물에서 일상적 이었지만, 더 복잡한 다세포 유기체에서 오케스트레이션하기가 어려웠다 고 언급했다. 이러한 장애물을 극복하기 위해 Sun과 그녀의 팀은 공생 관계가있는 박테리아-호스트 쌍을 선택했습니다. 특히, 그들은 토양에 거주하는 벌레를 선택했습니다.c. 엘레 간스,피드e. coli.
먼저 트랜스 진을 삽입했습니다e. coli도박 룰렛 조작 된 균주를 방해 할 수있는 플라스미드c. 엘레 간스,그것은 형광을 빛나게하는 능력이 있습니다. 그런 다음 화학 물질을 사용하여 플라스미드가 녹색 형광 억제 도박 룰렛를 발현하도록 유도했습니다. 마지막으로, 그들은 박테리아를 공급했습니다.c. 엘레 간스c. 엘레 간스소비 한e. coli트랜스 진이 녹색으로 빛나는 멈췄습니다.
또한 Sun과 그녀의 팀이 프로그램e. coli다른 "및"및 "또는"논리 게이트를 갖는 도박 룰렛 생성물을 생산합니다. 간단히 말해서, 도박 룰렛 생성물은 수학적 "및"작동과 같은 두 개 이상의 도박 룰렛의 결합 된 작용에 의해서만 선택적으로 생성 될 수 있거나, 수학적 "또는"작업과 같은 하나의 도박 룰렛가 발현 된 경우. 다시 한번, 화학적 트리거를 사용하여 연구원들은 도박 룰렛 발현의 "및"또는 "또는"또는 "또는"또는 "또는"또는 "를 시작했다.e. colic. 엘레 간스웜 후 박테리아에 먹이를 먹은 후.
Sun은 박테리아 기반 도박 룰렛 침묵 시스템이 해충 방제, 식물 성장 촉진 및 수의 질병 진단에 적용하기 위해 다른 생활 시스템으로 쉽게 확장 될 수 있다고 말했다.
“박테리아는 많은 종과 공생 관계를 맺고 숙주의 신진 대사, 면역 및 행동에 영향을 미칩니다. "여기서 우리는 박테리아와 비교적 복잡한 유기체 사이의 공생을 이용하여 긍정적 인 방식으로 숙주 생리학에 영향을 줄 수있는 프로그래밍 가능한 도박 룰렛 도구를 설계했습니다.".
화학 공학 부서의 Baizhen Gao 가이 연구의 주요 저자입니다.
이 작업은 Texas A & M 엔지니어링 실험 스테이션 및 화학 엔지니어링 부서 스타트 업 펀드에 의해 지원됩니다.