پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌های فعلی توسط پاتوژن‌های بیماری‌زا، یک مشکل رو‌ به رشد است. روش کشف شده به نام Mobile-CRISPRi، به دانشمندان اجازه می‌دهد تا عملکرد آنتی‌بیوتیک را در طیف وسیعی از باکتری‌های بیماری‌زا مشاهده کنند.

با استفاده از یک جنس باکتری، محققان Mobile-CRISPRi را از سویه‌های عادی آزمایشگاهی به باکتری‌های متنوعی از جمله میکروب کمتر شناخته شده‌ای که روی پنیر زندگی می‌کند، انتقال دادند. این انتقال برای دانشمندانی که بر روی شماری از باکتری‌های بیماری‌زا یا افزایش دهنده سلامتی مطالعه می‌کنند، یک مزیت محسوب می‌شود.

این سیستم، تولید پروتئین از ژن‌های خاص را کاهش می‌دهد و به پژوهشگران اجازه شناسایی نحوه جلوگیری آنتی‌بیوتیک‌ها از رشد پاتوژن‌ها را می‌دهد. این دانش می‌تواند به پژوهش در رابطه با غلبه بر مقاومت به داروهای موجود کمک کند.

به‌طور معمول، سیستم کریسپر یک ژن خاص را هدف قرار می‌دهد و در آن محل DNA را به دو نیم تقسیم می‌کند. ژن می‌تواند در زمانی که سلول آسیب را تعمیر می‌کند ویرایش شود؛ اما دکتر Peters و همکارانش با یک ساختار از کریسپر به نام CRISPRi کار کردند. CRISPRi به‌گونه‌ای طراحی شده‌ است که قادر به برش DNA نیست؛ اما این سیستم فقط روی DNA قرار می‌گیرد و دسترسی پروتئین‌های دیگر را به یک ژن خاص و فعال کردن آن متوقف می‌کند و نتیجه آن، پایین‌تر آمدن سطح بیان ژن می‌باشد.

محققان نشان دادند که اگر سطح پروتئین مورد نظر یک آنتی‌بیوتیک را کاهش دهند، باکتری‌ها به سطح پایین‌تر دارو حساس‌تر می‌شوند. برای متحرک کردن CRISPRi، آن‌ها روش‌هایی را برای انتقال سیستم از مدل‌های آزمایشگاهی معمول مانند E. coli به گونه‌های بیماری‌زا که اغلب برای مطالعه سخت‌تر‌ هستند، ایجاد کردند.

دستکاری ژن‌ها در باکتری‌های آزمایشگاهی تأیید شده مانند E. coli ساده است، اما اغلب هیچ راهی برای مطالعه ژن‌ها در باکتری‌هایی مانند V. casei که اخیراً از محیط‌زیست جدا شده‌اند، وجود ندارد. ولی در مقابل Mobile-CRISPRi به‌راحتی به سویه منتقل شده و راه‌های جدیدی را برای شناخت نحوه کلنی شدن باکتری‌ها ایجاد می‌کند. برای اثبات، V. casei نشان می‌دهد که Mobile-CRISPRi  برای هر تعداد از باکتری‌هایی که قبلاً کشف شده‌اند کارایی دارد، چه باکتری‌هایی که به ما آسیب می‌زنند و چه باکتری‌هایی که ما به آن‌ها متکی هستیم.

Reference:https://www.nature.com/articles/s41564-018-0327-z