研究表明,“遗传手术刀”可以操纵微生物群
肠道微生物群对健康至关重要,其中的细菌群落拥有比人类基因组多100倍的基因。它的复杂性阻碍了对微生物组在许多疾病中的可能作用的研究,包括传染性和自身免疫性疾病,肥胖,甚至行为障碍。
耶鲁大学的研究人员已经开发出一种新的方法来调节活小鼠肠道中广泛存在的微生物组细菌的基因活性,这是了解微生物组对健康和疾病影响的关键一步,他们在4月20日的杂志上报告说细胞.
西校区微生物科学研究所微生物发病机理副教授、该论文的资深作者安德鲁·古德曼说:“我们和其他人一直对研究微生物群的笨拙工具感到沮丧——感觉就像戴着拳击手套做手术一样。”“我们希望这些新方法可以用手术刀代替拳击手套。”
第一作者本特利·利姆和迈克尔·齐默尔曼以及古德曼实验室的娜塔莎·巴里设计了一个“调光开关”,用于控制拟杆菌属的基因表达,拟杆菌属是人类中发现的最常见的细菌家族人类肠道.这个开关可以转动基因表达对小鼠或其饮食中没有的人造化学物质做出反应,向上、向下或向下。通过简单地从老鼠的饮用水中添加或提取这种化学物质,研究人员能够准确地实时跟踪改变的影响基因活性在活老鼠肠道内的微生物群中。
该团队使用这些工具来了解病原体是如何以微生物菌群在寻找食物时从肠壁剥离的糖为食的。通过控制这种活动的时间和程度,研究人员能够测量这些剩余物对病原体的可用时间。作者说,这些发现有助于解释抗生素如何反直觉地增加这些病原体的含量,并有一天可能有助于创造更有效的传染病疗法。
“我们现在可以学习了细菌社区并精确定位涉及各种功能的特定基因和途径,”Lim说。“如果我们想要找到干预这些过程的方法,我们必须首先在这个层面上理解它们。”
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