雷竞技-一种碱基编辑器成功修改活小鼠肠道细菌基因—新闻—科学网

科学家设计了一种基因编纂东西，可以改变活小鼠肠道微生物组中的细菌。7月10日，相干研究功效颁发在《天然》。

对小鼠体内的肠道细菌进行基因编纂一向具有挑战性。图片来历：Robert F. Bukaty/AP via Alamy

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该东西是一种碱基编纂器雷竞技，可以点窜小鼠肠道内90%以上年夜肠杆菌菌落的靶基因。“我们一向胡想可以或许做到这一点。”法国巴黎生物手艺公司Eligo Bioscience的结合开创人、合成生物学家Xavier Duportet说。

此前，几个研究团队已利用CRISPR-Cas编纂东西杀死小鼠肠道中的有害细菌。可是Duportet和同事想在不杀死细菌的环境下，编纂肠道微生物组中的细菌。

为此，他们利用了碱基编纂器，在不粉碎DNA双链的环境下，将一个核苷酸碱基与另外一个碱基互换——例如，将A转化为G。但到今朝为止，根基编纂器未能点窜足够的方针细菌群体以使其有用。

为了降服这些障碍，研究团队设计了一种运载东西，利用噬菌体—— 一种传染细菌的病毒的成份，来定位在肠道情况中表达的几种年夜肠杆菌受体。该运载东西携带一个针对特定年夜肠杆菌基因的碱基编纂器。同时，研究人员改良了该系统，以避免它传递的遗传物资在细菌内部复制和传布。

接下来，研究团队将这类碱基编纂器植入小鼠体内，并用它将年夜肠杆菌中发生β-内酰胺酶的基因中的A转化为G，β-内酰胺酶会促使细菌对几种抗生素发生耐药性。在小鼠接管医治约8小时后，年夜约93%的方针细菌已被编纂。

研究人员随后调剂了碱基编纂器，使其可以或许润色年夜肠杆菌基因，该基因发生一种被认为在几种神经退行性疾病和本身免疫性疾病中起感化的卵白质。在小鼠接管医治3周后，颠末编纂的细菌比例为70%摆布。在尝试室中，研究人员还可使用该东西编纂引发肺炎传染的年夜肠杆菌和肺炎克雷伯菌菌株。这注解编纂系统可以顺应分歧的细菌菌株和物种。

德国亥姆霍兹RNA传染研究所化学工程师Chase Beisel暗示，这类碱基编纂系统代表了在开辟可以或许直接编纂肠道内细菌的东西方面的“要害奔腾”。他弥补道，这项研究“开启了编纂微生物以匹敌疾病的可能性，同时避免了基因工程DNA的传布”。

Duportet和同事下一步打算开辟微生物组驱动疾病的小鼠模子，以丈量特定的基因编纂是不是对其健康有益。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07681-w

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