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555彩票平台 :研究人员将细菌转化为“秘密特工

2019-05-09 12:51:13 医疗设备53℃

  研究人员将细菌转化为“秘密特工”,用于检测疾病

  2015年6月3日

  刚刚在合成生物学领域又迈出了一步。来自Inserm和CNRS(法国国家科学研究中心)蒙彼利埃的研究团队与蒙彼利埃地区大学医院和斯坦福大学合作,将细菌转化为“秘密特工”。只能根据尿液或血液中特征分子的存在就可以发出疾病警告。为了实现这一壮举,研究人员将相当于计算机程序插入到细菌细胞的DNA中。如此编程的细菌检测糖尿病患者尿液中葡萄糖的异常存在。这项工作发表在“科学转化医学”杂志上,是使用可编程细胞进行医学诊断的第一步。

  细菌名声不好,通常被认为是我们的敌人,导致许多疾病,如结核病或霍乱。然而,它们也可以成为盟友,正如越来越多的关于我们的细菌菌群或微生物群的研究所证明的那样,它们在身体的运作中发挥着关键作用。自生物技术问世以来,研究人员已经改造细菌来生产治疗药物或抗生素。在这项新颖的研究中,它们实际上已成为一种诊断工具。

  医学诊断是疾病早期发现和随后监测的主要挑战。 “体外”诊断基于特定疾病特有的分子的生理流体(例如血液和尿液)的存在。由于其无创性和易用性,体外诊断具有重要意义。然而,体外试验有时是复杂的,并且需要通常仅在医院中可用的复杂技术。

  这就是生物系统发挥作用的地方。活细胞是真正的纳米机器,可以检测和处理许多信号并对它们做出响应。因此,它们是开发强大的新诊断测试的明显候选者。但是,必须为它们提供适当的“程序”。让他们成功完成所需的任务。

  为此,JérômeBonnet在蒙彼利埃结构生物化学中心(CBS)的团队的想法是使用来自电子学的合成生物学概念来构建遗传系统,从而可以“编程”。活细胞像电脑一样。

  

  转录本:遗传编程的基石

  晶体管是现代电子系统的核心组成部分。它既可作为开关,也可作为信号放大器。在信息学中,通过组合几个晶体管,可以构造“逻辑门”,并且可以构造“逻辑门”。即,根据预定逻辑响应不同信号组合的系统。例如,双输入“AND”表示“AND”。仅当存在两个输入信号时,逻辑门才会产生信号。我们每天使用的电子仪器(如智能手机)完成的所有计算都依赖于晶体管和逻辑门的使用。

  相关故事研究人员发现身体抗菌屏障如何调节微生物体的机制医院厕所旁边的水槽可能是肺炎克雷伯氏菌碳水化合物的储存器新的微芯片抗生素测试平台在6-7小时内确定了正确的药物治疗在美国斯坦福大学的博士后研究期间,JérômeBonnet发明了遗传晶体管,转录本。

  将一种或多种转录物插入细菌将其转化为微观计算器。电子学中使用的电信号被控制基因表达的分子信号所取代。因此,现在可以植入简单的遗传“程序”。进入活细胞以响应不同的分子组合。

  在这项新工作中,由JérômeBonnet(CBS,Inserm U1054,CNRS UMR5048,蒙彼利埃大学),Franck Molina(SysDiag,CNRS FRE 3690)领导的团队与Eric Renard教授(蒙彼利埃地区大学医院)和Drew Endy(斯坦福大学)将这项新技术应用于临床样本中的疾病信号检测。

  临床样本是复杂的环境,难以检测信号。作者使用转录本的扩增能力来检测疾病标记物,即使存在的量非常少。他们还成功地将测试结果存储在细菌DNA中数月。

  因此,细胞基于几种标记物的存在而获得执行不同功能的能力,从而为依赖于检测分子“特征”的更准确的诊断测试开辟了道路。使用不同的标记。

  “我们已经对我们的方法进行了标准化,并确认了我们的合成细菌系统在临床样本中的稳健性。我们还开发了一种将转录本连接到新检测系统的快速技术。所有这些都应该使重用我们的系统变得更容易,“ Alexis Courbet是一名研究生,也是该文章的第一作者。

  作为概念证明,作者将遗传晶体管连接到对葡萄糖有反应的细菌系统,并检测到糖尿病患者尿液中葡萄糖的异常存在。

  “我们已将这项工作中使用的遗传成分保存在公共领域,以允许其他公共或私人研究人员不受限制地重复使用,” JérômeBonnet说。

  “我们的工作目前集中于人工遗传系统的工程,其可以根据需要进行修改以检测不同的分子疾病标记物,”他补充道。将来,这项工作也可用于工程微生物菌群,以治疗各种疾病,特别是肠道疾病。

  资料来源:INSERM(Institut national delaantantéetde larecherchemédicale)

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