《细胞》杂志:新工具可显示多重肠道细菌

科学网 2017/4/26 15:44:10

(原标题:《细胞》:新工具可显示多重肠道细菌)

肠道细菌对人体健康有广泛作用,但目前人们还缺乏探索微生物活性和宿主生理机能相互关系的工具。近日,两个独立研究组在《细胞》杂志发表论文称已经克服了这一障碍,开发出能同时显现多种肠道细菌的新工具。该方法有助于研究人员基于其发出的不同色彩,探明细菌在肠道中的位置。

“我们发现,合成生物学工具让我们能询问有关肠道细菌的新问题。”其中一篇论文的高级作者、美国耶鲁大学医学院Andrew Goodman说,该策略或许有助于新疗法的研发。

在其中一个研究中,斯坦福大学医学院的Justin Sonnenburg及其同事,开发出一种改造拟杆菌的方法,以便其同时追踪肠道中的多种菌株。这些工具包括一个合成激活子—DNA序列面板,其能开始抄写特定基因。

使用该面板,研究人员基因改良了不同的拟杆菌,制作出独特的红色荧光蛋白(mCherry)和绿色荧光蛋白(GFP)的组合。他们将该组合植入无菌鼠体内,两周后,使用荧光显微镜分析了小鼠结肠切片,弄清了细菌在肠道不同部分的位置。

在另一个研究中,Goodman团队也开发出一种合成激活子面板,能微调不同拟杆菌的基因活动。科学家将这些激活子整合到拟杆菌基因中,并用四环素调节体系调整了其基因活动,以便基因转录的开启或关闭取决于无水四环素存在与否。

通常,在缺失状态,有合成激活子控制的基因活动也被完全关闭,但当无水四环素存在时,基因活动迅速增加。之后,研究人员将改造后的细菌移入小鼠体内,并证实了这一理论。

“这些工具开启了更好理解人体微生物,以及定义了肠道共生细菌应如何改造以用于治疗。”Sonnenburg说,但在用于治疗前,仍需要更多研究。(张章)

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