پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

امروزه روش‌های جدیدی برای تولید آنتی‌بیوتیک‌ها مورد نیاز است. محققان با استفاده از سیستم ویرایش ژنCRISPR-Cas9راهی برای دستکاری مسیر تولید آنزیم‌های کلیدی در باکتری‌ها ایجاد کرده‌اند که می‌تواند راه را برای تولید نسل جدیدی از آنتی‌بیوتیک‌ها هموار کند.

پیدایش پاتوژن‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک یکی از بزرگترین تهدیدهایی است که امروزه با آن روبرو هستیم. یک راه حل می‌تواند ایجاد آنتی‌بیوتیک‌های جدید با خواصی باشد که بتواند مکانیسم‌های مقاومت پاتوژن‌ها را دور بزند.

 این مطالعه توضیح می‌دهد که چگونه می‌توان از ویرایش ژنCRISPR-Cas9 برای ایجاد آنزیم‌های جدید پپتید سنتتاز غیر ریبوزومی(NRPS)  و همچنین مهندسی سریع مسیر تولید آنزیم 2.0 MDa NRPSکه آنتی‌بیوتیک لیپوپپتیدی اندوراسین را ارائه می‌دهد، استفاده کرد.

آنزیم‌هایNRPS تولیدکنندگان آنتی‌بیوتیک‌هایی مانند پنی‌سیلین هستند. تاکنون، دستکاری این آنزیم‌های پیچیده برای تولید آنتی‌بیوتیک‌های جدید و مؤثرتر یک چالش بزرگ بوده است.

در این تحقیق، از ویرایش ژن برای تعویض قسمتی از دومینNRPS استفاده شد که انتخاب‌پذیری سوبسترا را تغییر می‌دهد و منجر به  ایجاد ده نوع لیپوپپتید جدید با عملکرد قابل قبول می‌شود.

آنتی‌بیوتیک‌های پپتیدی غیر ریبوزومی ساختارهای بسیار پیچیده ای هستند که تولید آن‌ها با روش‌های شیمیایی معمولی دشوار و گران است. به همین منظور این تیم از ویرایش ژن برای مهندسی آنزیم‌هایNRPS استفاده کرد.

محققان این پروژه می‌گویند ما اکنون می‌توانیم از ویرایش ژن برای ایجاد تغییرات هدفمند در آنزیم‌های پیچیده  NRPS  استفاده کنیم و امیدواریم که این مسیر به راه‌های جدیدی برای ساخت آنتی‌بیوتیک‌هایی منجر شود که برای مبارزه با پاتوژن‌های مقاوم به دارو نیاز مورد هستند.

منبع خبر:

https://www.genengnews.com/news/crispr-engineers-a-new-path-for-antibiotic-production