Исследователи Йельского университета разработали новые методы для регулирования активности гена в широко распространенной группе бактерий микробиома в пищеварительном тракте живущих мышей – решающий шаг в понимании воздействия микробиома на здоровье и болезнь, они сообщают в выпуске 20 апреля журнала Cell.«Мы и другие были расстроены неуклюжими инструментами, доступными для изучения микробиома – было как пытаться провести операцию с боксерскими перчатками», сказал Эндрю Гудмен, адъюнкт-профессор микробного патогенеза в Микробном Научном Институте в Западном Кампусе и ведущем авторе бумаги. «Мы надеемся, что эти новые методы заменяют боксерские перчатки скальпелем».
Первый автор Бентли Лим, наряду с Майклом Циммерманом и Наташей Барри в лаборатории Хозяина, спроектировал «светорегулятор» для управления экспрессией гена в Бактероидах, наиболее распространенном семействе бактерий, найденных в человеческом пищеварительном тракте. Этот выключатель может поднять экспрессию гена, вниз, или прочь в ответ на искусственный химикат, не найденный у мышей или их диет. Просто добавляя или забирая этот химикат из питьевой воды мыши, исследователи смогли точно отследить в режиме реального времени эффекты изменяющейся активности гена в микробиоме в пищеварительном тракте живущих мышей.Команда использовала эти инструменты, чтобы понять, как болезнетворные микроорганизмы обедают от сахара, который бактерии микробиома раздевают от стенки пищеварительного тракта в их поиске еды.
Управляя выбором времени и степенью этой деятельности, исследователи смогли иметь размеры, сколько времени эти остатки остаются доступными для болезнетворных микроорганизмов. Результаты помогают объяснить, как антибиотики парадоксально увеличивают уровни этих деликатесов для болезнетворных микроорганизмов и могут однажды помочь создать более эффективные методы лечения инфекционного заболевания, говорят авторы.
«Мы можем теперь изучить бактериальные сообщества в различных государствах и точно определить определенные гены и пути, вовлеченные во множество функций», сказал Лим. «Если мы должны найти способы вмешаться в эти процессы, мы должны сначала понять их на этом уровне».