به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) در یک مطالعه تحقیقاتی نشان داده‌اند
که باکتری دتایوتائومیکرون (thetaiotaomicron bacterium) موجود در روده
انسان را می‌توان توسط رمزگذاری دقیق مدارها، سوئیچ‌های حافظه و حسگرهای
خاصی در آن، کنترل‌کرد.
توسط این فرایند پیچیده که در حیطه مهندسی زیستی می‌باشد، رایج‌ترین باکتری‌های موجود در روده قادر خواهند بود سیگنال‌های مشخصی را که در اطراف آن‌ها رخ می‌دهد، حس کرده و به‌خاطر بسپارند و از آن‌ها به‌عنوان محرک استفاده‌کنند. این روش جدید، در نحوه پیشگیری، تشخیص و درمان سرطان روده بزرگ و دیگر بیماری‌های مرتبط با روده، انقلاب بزرگی ایجاد خواهدکرد.
تیموتی لو ، یکی از سرپرستان این پروژه، خاطر نشان کرد که این روش در تعدادی از مطالعات تحقیقاتی گذشته نیز به‌کارگرفته شده‌است. اما در آن مطالعات، از باکتری‌هایی نظیر ای‌کلای استفاده شده‌است که به‌میزان اندک در روده یافت می‌شوند. علت انتخاب گونه دتایوتائومیکرون در این مطالعه این است که این نژاد از باکتری‌ها، به‌وفور در روده انسان یافت می‌شود و در صورتیکه به‌مدت طولانی در روده انسان سکنی گزیند، منجر به ایجاد نوعی پایداری در روده می‌شود.
محرک‌های گوناگونی وجود دارند که می‌توانند این باکتری‌ها را فعال یا غیرفعال سازند. افزودنی‌های غذایی مختلف موجود در مواد غذایی پر مصرف نظیر قندها، نمونه‌ای از این محرک‌ها می‌باشند.
دانشمندان به‌منظور ایجاد حافظه در این باکتری‌ها، از ریکامبیناز استفاده‌کردند. ریکامبیناز، دسته جالبی از پروتئین‌ها می‌باشد که قادر است رشته‌های خاص و از پیش برنامه‌ریزی‌شده DNA را شناسایی کرده و اطلاعات به‌دست آمده از آن‌ها را در DNA باکتری ثبت‌کند. هنگامی که این پروتئین با یک آدرس DNA که از قبل برای ثبت آن برنامه‌ریزی شده‌است مواجه می‌شود، جهت آن را معکوس کرده و اطلاعات را در باکتری‌های میزبان حفظ می‌کند.
دانشمندان با بهره‌گیری از فناوری کریسپر (CRISPR)، عملکرد دیگری را نیز به این باکتری‌ها افزوده‌اند. توسط این فناوری می‌توان ژن‌های مختلف موجود در باکتری‌ها را کنترل کرده و دستورات مختلفی نظیر جذب یک ماده مغذی و یا دفاع از خود در برابر مولکول‌های ضدمیکروبی را به آن‌ها صادر کرد.
دانشمندان این باکتری‌های مهندسی‌شده را بر روی موش‌ها آزمایش کرده و نتایج امیدوارکننده‌ای کسب کرده‌اند. این‌گونه از باکتری‌ها قادر بودند مواد غذایی مصرف‌شده توسط موش‌ها را دقیقاً به‌یاد آورند. در قدم بعدی، این محققان انواع دیگری از باکتری‌ها را نیز آزمایش خواهند کرد تا کاربرد این روش را گسترش دهند.
نتایج این مطالعه در ژورنال Cell Systems منتشر شده‌است.
توسط این فرایند پیچیده که در حیطه مهندسی زیستی می‌باشد، رایج‌ترین باکتری‌های موجود در روده قادر خواهند بود سیگنال‌های مشخصی را که در اطراف آن‌ها رخ می‌دهد، حس کرده و به‌خاطر بسپارند و از آن‌ها به‌عنوان محرک استفاده‌کنند. این روش جدید، در نحوه پیشگیری، تشخیص و درمان سرطان روده بزرگ و دیگر بیماری‌های مرتبط با روده، انقلاب بزرگی ایجاد خواهدکرد.
تیموتی لو ، یکی از سرپرستان این پروژه، خاطر نشان کرد که این روش در تعدادی از مطالعات تحقیقاتی گذشته نیز به‌کارگرفته شده‌است. اما در آن مطالعات، از باکتری‌هایی نظیر ای‌کلای استفاده شده‌است که به‌میزان اندک در روده یافت می‌شوند. علت انتخاب گونه دتایوتائومیکرون در این مطالعه این است که این نژاد از باکتری‌ها، به‌وفور در روده انسان یافت می‌شود و در صورتیکه به‌مدت طولانی در روده انسان سکنی گزیند، منجر به ایجاد نوعی پایداری در روده می‌شود.
محرک‌های گوناگونی وجود دارند که می‌توانند این باکتری‌ها را فعال یا غیرفعال سازند. افزودنی‌های غذایی مختلف موجود در مواد غذایی پر مصرف نظیر قندها، نمونه‌ای از این محرک‌ها می‌باشند.
دانشمندان به‌منظور ایجاد حافظه در این باکتری‌ها، از ریکامبیناز استفاده‌کردند. ریکامبیناز، دسته جالبی از پروتئین‌ها می‌باشد که قادر است رشته‌های خاص و از پیش برنامه‌ریزی‌شده DNA را شناسایی کرده و اطلاعات به‌دست آمده از آن‌ها را در DNA باکتری ثبت‌کند. هنگامی که این پروتئین با یک آدرس DNA که از قبل برای ثبت آن برنامه‌ریزی شده‌است مواجه می‌شود، جهت آن را معکوس کرده و اطلاعات را در باکتری‌های میزبان حفظ می‌کند.
دانشمندان با بهره‌گیری از فناوری کریسپر (CRISPR)، عملکرد دیگری را نیز به این باکتری‌ها افزوده‌اند. توسط این فناوری می‌توان ژن‌های مختلف موجود در باکتری‌ها را کنترل کرده و دستورات مختلفی نظیر جذب یک ماده مغذی و یا دفاع از خود در برابر مولکول‌های ضدمیکروبی را به آن‌ها صادر کرد.
دانشمندان این باکتری‌های مهندسی‌شده را بر روی موش‌ها آزمایش کرده و نتایج امیدوارکننده‌ای کسب کرده‌اند. این‌گونه از باکتری‌ها قادر بودند مواد غذایی مصرف‌شده توسط موش‌ها را دقیقاً به‌یاد آورند. در قدم بعدی، این محققان انواع دیگری از باکتری‌ها را نیز آزمایش خواهند کرد تا کاربرد این روش را گسترش دهند.
نتایج این مطالعه در ژورنال Cell Systems منتشر شده‌است.
منبع : http://www.apextribune.com/gut-bacteria-can-now-be-engineered/26203/
