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简介：最近发表在期刊《Cell Reports》 上的一项研究表明，研究人员使用DNA 编辑系统CRISPR 来改变小鼠肠道中细菌的基因组。这是哺乳动物肠道微生物群中的第一个稳定的基因编辑。该研究的重点是大肠杆菌，精确基因编辑在肠道微生物组中的一个有用应用是针对有害的大肠杆菌菌株，同时保持有益菌株完好无损。他们使用一种名为M13 的病毒将CRISPR-Cas9 系统注入特定大肠杆菌菌株的细胞中，细菌开始切割DNA 片段。基因编辑后，目标菌株开始迅速消失。假设有一天可以使用类似的方法来促进人类“好”肠道细菌的生长，研究人员希望扩大其工具包中的病毒列表，并增加特定微生物组的数量。我们还需要进行实验，看看如何群体成员影响整个细菌。人口。
加州大学旧金山分校的研究人员成功地利用DNA 编辑系统CRISPR 修改了哺乳动物肠道内细菌的基因组。这一进展可以增进我们对微生物组的理解，并最终为细菌治疗铺平道路。肠道相关疾病。在本月发表在期刊《Cell Reports》 上的一项开创性研究中，研究人员从小鼠肠道中的大肠杆菌中去除了大量基因，并能够确定小鼠消化系统中的整体细菌群落。更改配置。研究人员发表了一篇题为“噬菌体传递CRISPR-Cas9 用于肠道微生物组中菌株特异性耗竭和基因组删除”的论文。
微生物学和免疫学教授Peter Turnbaugh 博士说：“我们首次证明了哺乳动物肠道微生物组中的稳定基因编辑。对于希望操纵肠道细菌的人们来说，现在这是一个重要的机会。”这是一个起点。”改变肠道微生物组研究人员和医疗保健专业人员的选择非常有限。例如，细菌性食物中毒和类似问题可以用广谱抗生素治疗，但这些药物最终会杀死许多“有益”微生物和有害微生物。粪便移植还用于将健康的微生物群重新植入患有某些感染和胃肠道疾病的患者体内。但医生不确定引入的微生物是否能够超过患者现有的细菌群落，这意味着治疗并不总是成功。因此，特恩博表示，对消化系统中已经繁盛的细菌进行改造将是未来研究和治疗微生物组相关健康问题的重要途径。直接修改肠道微生物的基因组将为微生物组治疗提供目前不可能达到的精确度。 “因为我们可以改变肠道中已有微生物的DNA，所以我们现在可以以比以前更可控的方式研究微生物组。这确实为我们提供了了解健康和疾病的机会。” “这是一个重要的问题。”特恩博的研究重点是大肠杆菌，它天然存在于肠道中，但名声不佳，因为某些菌株会导致食物中毒。精准基因编辑在肠道微生物组中的一个有用应用是针对有害的大肠杆菌菌株，同时保持有益菌株完好无损。在这项研究中，研究人员想看看他们是否可以使用基因编辑工具来瞄准并杀死一种大肠杆菌菌株，同时保留另一种菌株。 Turnbaugh 的团队使用一种名为M13 的病毒将CRISPR-Cas9 系统注入特定大肠杆菌菌株的细胞中，并开始切割DNA 片段。
结果是戏剧性的。在引入CRISPR-Cas9 系统之前，目标菌株更明显地存在于实验中从小鼠身上采集的粪便样本中。然而，基因编辑后，目标菌株开始迅速消失。两周后，它仅占监测细胞群的1%。该研究成功的关键是使用了基因工程形式的M13，这种病毒自然会攻击大肠杆菌，但通常无法在消化系统内生存。为了解决这个问题，Turnbaugh 和他的同事将抗生素抗性基因拼接到M13 传递给受感染细胞的DNA 中，使病毒及其CRISPR-Cas9 系统更容易传播。特恩鲍设想有一天会采用类似的方法来促进人类“好”肠道细菌的生长。例如，如果研究人员可以编辑特定细菌菌株的基因，使其能够获取稀有营养物质，那么人们只需在饮食中添加大量这些营养物质，它们就会在肠道中茁壮成长。这是怎么回事。混合。他补充说，首先，研究人员需要扩大工具包中的病毒列表，并实验微生物组个体成员的变化如何影响整个细菌种群。特恩博说：“我们的梦想是能够选择肠道中存在的特定细菌菌株，甚至是我们想要增强或敲除的单个基因。”我们希望大肠杆菌能够为肠道提供新的见解。道微生物组的其他成员也带来了类似的工具。 ”
参考：
https://medicalxpress.com/news/2023-11-infecting-gut-microbes-crispr-loaded-virus.html
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗计划的参考。如果您需要健康指导，请前往当地医院。
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