Forscher an der University of Wisconsin-Madison und Ihre Kollegen von der University of California in San Francisco angewendete Werkzeug Bearbeiten von Genen zu studieren, welche Gene betroffen sind bestimmte Antibiotika. Sie planen besser zu verstehen, vorhandene Antibiotika oder entwickeln neue. Resistenzen von pathogenen Krankheitserregern zu vorhandenen Antibiotika ist ein wachsendes Problem, das Schätzungen zufolge möglicherweise gefährden das Leben von Millionen.
Das Problem der Antibiotikaresistenzen
«Wir müssen herausfinden, eine neue Schwäche dieser Bakterien», sagt Jason Peters, dem System. Die Technik unter dem Namen Mobile-CRISPRi Wissenschaftler ermöglicht die Durchführung der Screening-Funktion von Antibiotika haben ein breites Spektrum von pathogenen Bakterien.
Beim Formen der bakteriellen Sex die Wissenschaftler übergaben die Mobile-CRISPRi der üblichen laborstämme vielfältige Bakterien, darunter auch малоизученного Mikrobe, ğder Käse auf der Rinde. Diese Einfachheit der Migration macht die Technik nur ein Segen für die Wissenschaftler, Lernende Bakterien, die Krankheiten verursachen oder, im Gegenteil, gesundheitsfördernde.
Peters arbeitete mit Carole gross, Ореном Rosenberg und anderen Kollegen, die Entwicklung von Mobile-CRISPRi. Dieses System reduziert die Produktion von Protein bei zielgene, so dass die Wissenschaftler ermitteln, wie Antibiotika hemmen das Wachstum von pathogenen Mikroorganismen. Diese Kenntnisse können helfen, direkte Untersuchungen von Resistenzen.
Die Arbeit der Wissenschaftler wurde veröffentlicht am 7. Januar in der Zeitschrift Nature Microbiology. Sie profitierten von den Vorteilen der zusammennehmend die Popularität von molekularem Werkzeug CRISPR, aber in einer einzigartigen Weise.
«Die meisten Menschen, wenn Sie denken, CRISPR, denken über das Bearbeiten von Genen», sagt Peters. «Aber das ist nicht das, was ich mache».
In der Regel CRISPR-System angestrebt gen, in dem die DNA schneidet in zwei Hälften. Gen bearbeitet werden, bis die Zelle repariert den Schaden.
Aber Peters und seine Mitarbeiter arbeiteten mit einer modifizierten Form der CRISPR — CRISPRi. CRISPRi wurde, um nicht zulassen DNA. Stattdessen sitzt er gerade auf die DNA, indem Sie den Zugriff anderer Proteine zu einem bestimmten gen. Das Ergebnis ist eine reduzierte Genexpression und verringert die Menge des proteins, das Sie kodiert.
Wissenschaftler haben gezeigt, dass wenn Sie reduzieren Sie die Menge an Protein, die gezielt ein Antibiotikum, das Bakterien sind sehr viel empfindlicher auf niedrigere Ebenen des Medikaments — das zeugt von der Verbindung zwischen Genom und Gemisch. So, Tausende von Genen gleichzeitig unterzogen werden Screening als potentielle targets für Antibiotika, hilft Wissenschaftlern lernen, wie arbeiten Antibiotika, und wie Sie zu verbessern.
Um CRISPRi Mobile, Wissenschaftler haben eine Methode der übertragung des Systems der üblichen Labor-Modelle wie krankheitserregenden Escherichia-coli-Arten, die oft schwieriger zu studieren. Das Team Peters nutzte einer der natürlichen Möglichkeiten, um den Austausch von DNA zwischen Bakterien, so etwas wie bakterielle Sex, конъюгацией.
«Mischen Sie einfach die Bakterien zusammen und alles klappt», sagt Peters. «Einfacher wird es nicht».
Mit конъюгацию, Team Peters hat Mobile-CRISPRi Krankheitserregern Pseudomonas, Salmonella, Staphylococcus und Listeria, unter anderem.
«Das bedeutet, dass jetzt können Sie lernen, wie Antibiotika wirken direkt auf diese Krankheitserreger», sagt Peters. «Wir könnten besser wissen, wie diese Medikamente wirken auf verschiedene Organismen und vielleicht besser machen.»
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