Инструмент для редактирования генов CRISPR можно поможет найти новых антибиотиков

Инструмент для редактирования генов CRISPR можно поможет найти новых антибиотиков

Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон и их коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Франциско применяется инструмент для редактирования генов, чтобы изучить, какие гены влияют на конкретные антибиотики. Они планируют лучше понять существующие антибиотики и разрабатывать новые. Устойчивость болезнетворных микроорганизмов к существующим антибиотикам является растущей проблемой, которая, по оценкам, может поставить под угрозу миллионы жизней.

Проблема антибиотикорезистентности

«Нам нужно придумать новую слабость этих бактерий», — говорит Джейсон Питерс, который разрабатывал систему. Технику, называемую подвижной CRISPRi позволяет ученым осуществлять функции скрининга антибиотиков широкого спектра патогенных бактерий.

В процессе формы бактериального секса, ученые дали мобильный-CRISPRi от обычных лабораторных штаммов различных бактерий, в том числе, даже мало изученные микробы, которые живут на сырной корочкой. Эта простота передачи делает технику просто находка для ученых, которые изучают бактерии, вызывающие болезни или, наоборот, способствующих укреплению здоровья.

Питерс работал с Кэрол брутто, Орен Розенберга и других коллег, разработке мобильных-CRISPRi. Эта система уменьшает производство белков из генов-мишеней, что позволяет ученым определить, как антибиотики подавляют рост патогенных микроорганизмов. Эти знания могут помочь прямые исследования антибиотикорезистентности.

Работа ученых была опубликована 7 января в журнале Nature микробиологии. Они воспользовались большей популярностью молекулярный инструмент CRISPR, но в уникальном пути.

«Большинство людей, когда они думают о НАСА, подумайте о генах редактирования», — говорит Петерс. «Но это не то, что я делаю».

Как правило, система CRISPR целей ген, который режет ДНК в половину. Гена может быть изменено, в то время как клетки регенерирует повреждения.

Но Петерс и его команда работали с измененной формой ТРИФОСФАТЫ — CRISPRi. CRISPRi был разработан, чтобы не допустить ДНК. Вместо этого, он просто садится на ДНК, блокируя доступ других белков к определенному Гену. Результатом стало снижение экспрессии генов и уменьшается количество белков, что они закодированы.

Ученые доказали, что если вы уменьшите количество белков, целью которых является антибиотик, бактерии становятся гораздо более чувствительны к снижению уровня препарата, что свидетельствует о связи между геном и наркотиков. Таким образом, тысячи генов одновременно может быть показан в качестве потенциальных мишеней для антибиотиков, помогают ученым изучать, как антибиотики работают и как их улучшить.

Чтобы сделать CRISPRi клеток, ученые разработали метод перехода с обычных лабораторных моделях Е. coli, патогенных типов, которые нередко являются более трудными для изучения. Команда Петерс воспользовалась одним из естественных способов обмена ДНК между бактериями, вид бактериального секса, спряжение.

«Вы просто смешать бактерии и все получается», — говорит Петерс. «Проще всего».

С помощью конъюгации, команда Питерс передал мобильный-CRISPRi возбудителей синегнойной палочки, сальмонеллы, стафилококка и листерии, среди других.

«Это означает, что теперь можно узнать, как действуют антибиотики непосредственно на этих патогенов,» говорит Петерс. «Нам лучше узнать, как эти препараты влияют на разные организмы, и, возможно, сделать их лучше.»

Как вы думаете, какие еще применения можно найти ТРИФОСФАТЫ?