Neit Tool registréiert a verfollegt de Mikrobiomwuesstum

An de leschte Joeren, de mënschleche Mikrobiom huet immens Popularitéit gewonnen wéinst senger Roll bei der Gestaltung vun hirer Gesondheet. Et ass wesentlech fir d'mënschlech Entwécklung, Ernährung, an Immunitéit. Dofir hu vill Studien sech fokusséiert wéi d'Gesondheet verbessert ka ginn andeems de Mikrobiom gezielt oder verbessert gëtt.

Normal Flora vum Dënndarm - Illustratioun Kreditt:Kateryna Kon / Shutterstock

D'Bakterien, déi bei de Mënschen liewen, sinn net Ugräifer, awer profitabel Kolonisatoren. Si bidden eng breet Palette vu Gesondheetsvirdeeler. All Ännerung am Gläichgewiicht vun dësen Arten ass u autoimmun Krankheeten gebonnen wéi rheumatoider Arthritis, Multiple Sklerose, Diabetis, Fibromyalgie, a Muskeldystrophie.

Vill Studien hu mam Mikrobiom beschäftegt, awer een Deel vu senger Studie déi et schwéier mécht fir ze observéieren ass wéi d'Flora sech mat der Zäit ännert an Äntwert op verschidde Reizen. Momentan, déi meescht Wëssenschaftler studéieren de Mikrobiom andeems d'Bakterien aus fecal Proben extrahéiert ginn. Vun do aus, si hunn d'Genome sequenzéiert. Awer, eng vun de Limitatioune vun dëser Zort Experiment ass datt déi vital Informatioun iwwer d'Verännerungen am Mikrobiom, déi am Darm optrieden, verluer geet. Wëssenschaftler, dofir, wäert net e komplett Bild vun der Dynamik vun der mënschlecher Flora hunn.

En Team vu Fuerscher um Wyss Institut fir Biologesch Inspiréiert Engineering op der Harvard University an der Harvard Medical School (HMS) huet e Wee fonnt fir de Problem ze léisen, wéi se fäeg waren bakteriell Genen ze formuléieren déi entwéckelt goufen fir d'Ännerungen ze bestëmmen an opzehuelen déi an de Bakteriepopulatiounen am Darm geschitt. Si hu fir d'éischt den Tool op Maismodeller am Labo mat Eenzell Präzisioun probéiert. Dësen neien Tool kann de Wee bauen fir e méi komplexen an ëmfaassenden Tool ze designen fir fir Diagnostik benotzt ze ginn a fir nei Therapeutik ze formuléieren.

Microbiome Auer

Verëffentlecht an der Zäitschrëft Nature Communications, d'Studie weist wéi den neien Algorithmus d'Ännerungen an der Darmflora Populatiounen erkenne kann a verfollegen. De System benotzt en oscillerende Gencircuit, als Repressilator bezeechent, wat eng Zort genetesch Auer ass fir Bakterienwachstum ze moossen an ze moossen.

Et enthält dräi bakteriell Genen déi benotzt gi fir dräi Proteine ​​ze codéieren, nämlech d'Tet Repressor Proteinen, lacl, an cl. Dës Proteine ​​blockéieren den Ausdrock vun engem vun deenen aneren Proteinen. Am Zyklus, d'Genen sinn gebonnen oder an eng negativ Feedback Loop verbonnen; wou wann eng vun de Repressorproteine ​​Konzentratioune ënner normal falen, de represséierte Protein gëtt ausgedréckt. Dofir, et blockéiert den Ausdrock vum drëtten Protein, an den Zyklus geet weider.

Also, wann d'Wëssenschaftler d'Genen an d'Bakterien aféieren, déi negativ Réckkopplungszykluszuelen, déi ofgeschloss sinn, kënnen e Rekord vum Mitosetaux ginn oder wéi vill Zell Divisiounen d'Bakterien ofgeschloss hunn, méi wéi eng Auer oder Timer.
"Stellt Iech vir wann Dir zwee Leit hätten déi zwou verschidde Aueren droen, an déi zweet Hand op der Auer vun enger Persoun war duebel sou séier wéi déi aner Persoun. Wann Dir béid Uhren no enger Stonn gestoppt hutt, si géifen net averstanen zu wéi enger Zäit et war, well hir Zäitmiessung variéiert baséiert op den Taux vun der Second Hand Bewegung. Am Kontrast, eise Repressilator ass wéi eng Auer déi ëmmer mat der selwechter Geschwindegkeet beweegt, also egal wéi vill verschidde Leit een droen, si ginn all eng konsequent Miessung vun der Zäit. Dës Qualitéit erlaabt eis d'Behuele vu Bakterien am Darm méi präzis ze studéieren, "David Riglar vum Wyss Institut an dem Imperial College London, gesot.

Fir den Timer ze kreéieren, d'Fuerscher hunn all eenzel vun den dräi Repressorproteine ​​mat engem fluoreszenten Molekül zesummegeschafft. Si hunn d'RINGS gemaach (Repressilator-baséiert Inferenz vum Wuesstum op Eenzellniveau), wat en Imaging Workflow ass deen de spezifesche Protein verfollegt oder notéiert deen op verschiddene Zäitpunkten ausgedréckt gëtt wärend dem Wuesstum vun de Bakterien.

Mat der Benotzung vu RINGS, d'Fuerscher konnten d'Zuel vu Mitosen oder Zell Divisiounen a villen Bakterien erfollegräich notéieren. Dat neit Tool huet gehollef e bestëmmte Problem ze léisen a gläichzäiteg, bitt eng Plattform déi hëllefe kann den Darmmikrobiom méi ze studéieren. Och, et kann d'Dier op fir nei Therapeutik an nei diagnostesch Tester opmaachen, déi hëllefe kënne verschidde Krankheeten ze bekämpfen, verbonne mat dem Darmmikrobiom Ongläichgewiicht oder Dysbiose.

• Genetesche Oszilléierer erfaasst Ännerungen am Darmmikrobiom Wuesstemsmuster
• Rotavirus Infektioun kann eng Roll bei der Entwécklung vum Typ 1 Diabetis spillen