Исследователи Йельского университета разработали новые методы регулирования активности генов в широко распространенной группе микробиомных бактерий в кишечнике живых мышей — важный шаг в понимании влияния микробиома на здоровье и болезни, сообщают они в выпуске журнала Cell от 20 апреля.«Мы и другие были разочарованы неуклюжими инструментами, доступными для изучения микробиома — это было похоже на попытку выполнить операцию в боксерских перчатках», — сказал Эндрю Гудман, доцент кафедры микробного патогенеза в Институте микробных наук в Западном кампусе и старший автор. бумаги. «Мы надеемся, что эти новые методы заменят боксерские перчатки со скальпелем».Первый автор Бентли Лим, вместе с Майклом Циммерманном и Наташей Барри из лаборатории Гудмана, сконструировали «диммер» для контроля экспрессии генов в Bacteroides, наиболее распространенном семействе бактерий, обнаруживаемых в кишечнике человека.
Этот переключатель может повышать, понижать или выключать экспрессию генов в ответ на искусственное химическое вещество, которого нет у мышей или их рационов. Просто добавив или удалив это химическое вещество из питьевой воды мыши, исследователи смогли точно отслеживать в реальном времени эффекты изменения активности генов в микробиоме внутри кишечника живых мышей.
Команда использовала эти инструменты, чтобы понять, как патогены питаются сахаром, который бактерии микробиома отделяют от стенки кишечника в поисках пищи. Контролируя время и степень этой активности, исследователи смогли измерить, как долго эти остатки остаются доступными для патогенов. Полученные данные помогают объяснить, как антибиотики, как ни странно, увеличивают уровень этих лакомств для болезнетворных микроорганизмов, и могут однажды помочь в создании более эффективных методов лечения инфекционных заболеваний, говорят авторы.
«Теперь мы можем изучать бактериальные сообщества в различных состояниях и определять конкретные гены и пути, участвующие в различных функциях», — сказал Лим. «Если мы хотим найти способы вмешаться в эти процессы, мы должны сначала понять их на этом уровне».