Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Top News

Pendekatan genetik baru dapat mempercepat studi tentang interaksi fag-mikroba dengan implikasi bagi kesehatan, pertanian, dan iklim – ScienceDaily


Para ilmuwan terus mencari cara baru dan lebih baik untuk menangani bakteri, baik itu untuk menghilangkan strain penyebab penyakit atau untuk memodifikasi strain yang berpotensi menguntungkan. Dan terlepas dari banyaknya obat pintar dan alat rekayasa genetika yang telah diciptakan manusia untuk tugas-tugas ini, pendekatan-pendekatan itu bisa tampak janggal jika dibandingkan dengan serangan yang disetel dengan cermat yang dilakukan oleh fag – virus yang menginfeksi bakteri.

Fag, seperti parasit lainnya, terus mengembangkan cara untuk menargetkan dan mengeksploitasi strain bakteri inang spesifik mereka, dan pada gilirannya, bakteri terus mengembangkan cara untuk menghindari fag. Pertarungan terus-menerus untuk bertahan hidup ini menghasilkan persenjataan molekuler yang sangat beragam sehingga para peneliti ingin sekali mempelajarinya, namun melakukannya bisa membosankan dan padat karya.

Untuk mendapatkan wawasan tentang strategi pertahanan ini, tim yang dipimpin oleh ilmuwan Berkeley Lab baru saja mengembangkan metode baru yang efisien dan murah. Seperti yang dilaporkan di PLOS Biologi, tim tersebut menunjukkan bahwa kombinasi dari tiga teknik dapat mengungkapkan reseptor bakteri mana yang dimanfaatkan fag untuk menginfeksi sel, serta mekanisme seluler apa yang digunakan bakteri untuk merespons infeksi fag.

“Meskipun hampir satu abad kerja molekuler, mekanisme yang mendasari interaksi fag-inang hanya diketahui beberapa pasang, di mana inang adalah organisme model yang dipelajari dengan baik yang dapat dibiakkan di laboratorium,” kata penulis terkait Vivek Mutalik, seorang ilmuwan peneliti di Divisi Genomik Lingkungan dan Biologi Sistem (EGSB) Berkeley Lab. “Namun, fag mewakili entitas biologis paling melimpah di Bumi, dan karena dampaknya terhadap bakteri, fag adalah pendorong utama siklus nutrisi lingkungan, hasil pertanian, serta kesehatan manusia dan hewan. Memperoleh pengetahuan yang lebih mendasar tentang hal ini menjadi sangat penting. interaksi untuk lebih memahami mikrobiom planet dan untuk mengembangkan obat-obatan baru, seperti vaksin berbasis bakteri atau koktail fag untuk mengobati infeksi yang kebal antibiotik. “

Menyinari “materi gelap”

Pendekatan tiga cabang tim, yang disebut pustaka kehilangan fungsi dan perolehan fungsi barcode, menggunakan teknik mapan untuk membuat penghapusan gen dan juga meningkatkan ekspresi gen untuk mengidentifikasi gen mana yang digunakan bakteri untuk menghindari fag. Informasi ini juga memberi tahu para ilmuwan reseptor mana yang menjadi target fag tanpa harus menganalisis genom fag. (Namun, para ilmuwan berencana untuk mengadaptasi teknik untuk digunakan pada virus di masa depan, untuk mempelajari lebih lanjut tentang fungsinya.)

Mutalik dan rekan-rekannya menguji metode mereka pada dua galur E. coli yang diketahui ditargetkan oleh 14 fag yang beragam secara genetik. Hasil mereka menegaskan bahwa metode tersebut bekerja dengan lancar dengan secara cepat mengungkapkan rangkaian reseptor fag yang sama yang telah diidentifikasi sebelumnya melalui penelitian puluhan tahun, dan juga memberikan hasil baru yang terlewat dalam penelitian sebelumnya.

Menurut Mutalik, pendekatan ini juga dapat ditingkatkan untuk secara bersamaan mengevaluasi hubungan fag untuk ratusan bakteri yang diambil sampelnya dari lingkungan yang beragam. Ini akan mempermudah para ilmuwan untuk mempelajari “materi gelap” biologis planet, yang mengacu pada mikroorganisme yang tidak dapat dibudidayakan dan oleh karena itu kurang dipahami yang berlimpah di banyak lingkungan. Faktanya, diperkirakan 99% dari semua mikroorganisme hidup tidak dapat dibiakkan di laboratorium.

Pendekatan tim juga merupakan peluang untuk membakukan sumber daya genetik yang digunakan dalam penelitian fag, yang selalu merupakan proses ad-hoc dan sangat bervariasi, dan membuat reagen dan kumpulan data yang dapat dibagikan.

“Peran fag sangat ‘diketahui-tidak diketahui’, seperti yang kita tahu ada fag di mana-mana, tetapi hampir tidak tahu apa-apa lagi. Misalnya, kami memahami kurang dari 10% gen yang dikodekan dalam genom fag yang diurutkan sebelumnya,” kata Mutalik . “Sekarang setelah kami akhirnya memiliki alat yang efisien untuk melihat fag, ada banyak pertanyaan menarik yang dapat kami mulai jawab dan kesempatan untuk membuat perbedaan di dunia.”

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Slot Online