Завантаження...

Доставка ліків кур'єром та службою доставки «Нова Пошта». Приймання замовлень за телефоном 0-800-307-407

Штрихове кодування бактеріофагів: новий метод може розв'язати потужні біотехнологічні завдання

Штрих-коди в супермаркеті дозволяють швидко та легко ідентифікувати продукт, часто включаючи таку цінну інформацію, як розташування та кількість. Тепер дослідники Національної лабораторії імені Лоуренса Берклі (Berkeley Lab) розробили для аналогічних цілей схему швидкого маркування бактеріофагів. 
Заснований на технології редагування генів CRISPR, яка отримала Нобелівську премію, метод учених дозволив їм зрозуміти, які частини генома фага важливі для його функціонування. Штрих-коди в цих частинах дозволять дослідникам і клініцистам швидко ідентифікувати та відстежувати різні фаги в різних умовах. Масштабований метод розв'язує потужні біотехнологічні завдання, пов’язані з сільським господарством, навколишнім середовищем, здоров’ям людини, тощо. 
Наприклад, за допомогою нового методу штрих-кодування дослідники зможуть відстежувати фаги, коли вони використовуються для маніпулювання мікробіомом навколо коренів рослин для посилення їх росту в умовах посухи або без застосування добрив. Вони також можуть відстежувати фаги зі штрих-кодом, які використовуються для лікування таких серйозних захворювань, як стійкі до антибіотиків інфекції.
«Вплив цієї роботи величезний», — сказав Вівек Муталік, науковий співробітник відділу біологічних наук Берклі Лабораторії та автор-кореспондент статті PLOS Biology, в якій описується метод. «Цей звіт є першим дослідженням важливості генів у бактеріальних вірусах у такому масштабі. Ми також з’ясували, як гени фагів сильно пов’язані між собою і що знищення одного гена впливає на експресію іншого гена, розташованого нижче, — явище, відоме як «полярність», — сказав він.
«Скажімо, я роблю фаговий коктейль — суміш фагів з унікальними штрих-кодами. Але потім ми хочемо стежити за тим, як працюють фаги. Для цього ми можемо просто знайти та відстежити штрих-коди. Цей процес допоможе нам знайти, які фаги в цьому коктейлі працюють, а які ні. Уявіть собі, що через п’ять днів ми виявляємо, що лікування певною сумішшю фагів не працює і потребує внесення деяких змін. Потім ми можемо змінити фаговий коктейль, можливо, видаливши один або два фаги та додавши декілька кращих. Використання фагів зі штрих-кодом дозволить спростити весь цей процес».
Бактеріофаги є найпоширенішими біологічними утвореннями на Землі. Вони являють собою один із найбільших фондів генетичного різноманіття в природі, хоча й містять переважно недосліджену інформацію про функції генів. Новий метод визначення характеристик CRISPRi може допомогти розв’язати низку корисних біотехнологічних завдань: контроль патогенів у сільському господарстві, оздоровлення навколишнього середовища, виробництво продуктів харчування та молочних продуктів, генна терапія, розробка вакцин або позбавлення медичних пристроїв від небезпечних біоплівок, які часто накопичуються та становлять загрозу функціонуванню пристрою, а також здоров’ю пацієнтів.