_ Noi descoperiri despre Bacteroides Fiziologia thetaiotaomicronului sub stres biliar

Cercetătorii de la Würzburg Helmholtz Institute for ARN-based Infection Research (HIRI) au folosit interferența CRISPR pentru prima dată pentru caracterizarea funcțională a intestinului mutualist Bacteroides thetaiotaomicron. Ei au identificat un mic acid ribonucleic (ARNs) care modulează creșterea microorganismelor în prezența bilei.

Descoperirile ar trebui să contribuie la o mai bună înțelegere a stilului de viață al bacteriei în mediul său nativ, intestinul uman și la dezvoltarea aplicaţiilor clinice. Studiul a fost publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Bacteroides thetaiotaomicron este un membru abundent al microbiotei intestinale umane. Bacteria susține digestia polizaharidelor și are o importanță capitală pentru sănătatea umană, dar poate provoca sau favoriza și infecții. Ca organism model, B. thetaiotaomicron este din ce în ce mai cercetat, cu toate acestea, funcțiile sale genice sunt încă puțin înțelese. Aceasta din urmă este valabilă în special pentru genele necodificatoare care sunt transcrise în acizi ribonucleici mici, necodificatori (sARN-uri pe scurt) fără a fi traduse în proteine.

„Mutualiștii noștri intestinali ne afectează sănătatea, dar și bolile, dar abia dacă există cunoștințe cu privire la funcția genelor necodificatoare”, spune Alexander Westermann.

Având în vedere funcțiile importante pe care regiunile ADN necodificatoare le au în infecția cu agenți patogeni, se poate presupune că acestea joacă o cheie similară. rol în bacterii benefice, cum ar fi Bacteroides, spune Westermann.

Westermann a inițiat studiul și este lider de grup de cercetare la Institutul Helmholtz Würzburg pentru Cercetarea infecțiilor pe bază de ARN (HIRI), un site al Centrului Helmholtz Braunschweig. pentru cercetarea infecțiilor (HZI), în cooperare cu Julius-Maximilians-Universität Würzburg.

„Intervențiile centrate pe microbiotă sunt limitate de înțelegerea noastră incompletă a funcțiilor genetice ale multor specii ale sale constitutive. În timp ce importanța Genele sARN din bacterii au fost recunoscute, instrumentele pentru caracterizarea lor funcțională globală au lipsit”, spune Westermann.

În colaborare cu departamentul lui Chase Beisel de la HIRI, oamenii de știință de la laboratorul Westermann au implementat acum un biochimic molecular. instrument cunoscut sub numele de interferență CRISPR (pe scurt CRISPRi) pentru a rezolva această problemă. Folosind ARN-uri de ghidare special concepute, CRISPRi blochează expresia genelor selectate, eliminându-le practic.

„În ciuda încercărilor în desfășurare, din cunoștințele noastre, CRISPRi nu a fost folosit anterior pentru o screening funcțional sistematic al genelor Bacteroides thetaiotaomicron, „, spune Gianluca Prezza, primul autor al studiului și dr. student în laboratorul lui Westermann.

Cercetătorii au folosit CRISPRi pentru a genera o bibliotecă knockdown țintită a repertoriului sARN intergenic al acestor bacterii intestinale importante. În screening-ul ulterioar, ei au identificat un ARNs necaracterizat anterior, care reglează genele implicate în asamblarea suprafeței celulelor Bacteroides și conferă o susceptibilitate sporită la sărurile biliare. Prezza afirmă: „Suprimarea ARNs identificat, numit BatR, crește rezistența Bacteroides la stresul biliar.”

În general, biblioteca de ARN-ghid prezentată are potențialul de a descoperi în mod sistematic funcțiile genice ale Bacteroides într-o varietate de condiții experimentale. . „Munca noastră luminează beneficiile CRISPRi pentru caracterizarea funcțională a ARNs și pune bazele unei distrugeri țintite a genelor în acești membri abundenți ai microbiotei umane”, spune Westermann. În același timp, studiul oferă fundația pentru replicarea acestei abordări la alte specii bacteriene.

(Fluierul)