Genetically engineered microbiome: Pag-usab sa bakterya alang sa kahimsog

• Author:
• Ngalan sa tagsulat

  Quantumrun Foresight
• Marso 8, 2023

Ang microbiome naglangkob sa mga microorganism sa usa ka partikular nga palibot. Ang genetically modifying sa microbiome makatabang sa pagsumpo o pagpakita sa pipila ka mga kinaiya ug paghatud sa mga therapeutics, pagpangita sa nagkalain-laing praktikal nga aplikasyon sa agrikultura, panglawas, ug kaayohan nga sektor.

Konteksto sa microbiome nga genetically engineered

Ang gut microbiome, ang komunidad sa mga microorganism sa tinai sa tawo, adunay hinungdanon nga papel sa kahimsog. Gipakita sa bag-ong panukiduki nga ang gut microbiome mahimong makaapekto sa mga sakit sa autoimmune, diabetes, kanser, sakit sa cardiovascular, Parkinson's, Alzheimer's, multiple sclerosis, ug bisan ang depresyon. Bisan pa, ang balanse niining delikado nga ekosistema mahimong mabalda sa lainlaing mga hinungdan sama sa pagkaon ug mga antibiotiko, nga nagpalisud sa pag-uli. 

Daghang mga tigdukiduki ang nagtan-aw sa genetically modifying microbiomes aron madugangan ang ilang kahigayonan nga mabuhi ug mapahiangay. Pananglitan, ang mga siyentipiko sa Texas A&M University migamit sa symbiotic nga relasyon sa usa ka bakterya, E. coli, ug usa ka roundworm sa genetically engineer sa microbiome sa ulod sa 2021. Ilang namatikdan nga sa dihang ang fluorescence-suppressing genes gisal-ut ngadto sa plasmid sa E. coli, ang mga ulod nga mokaon niini mohunong sa pagpakita sa fluorescence. Sa samang tuig, ang mga siyentista sa Unibersidad sa California San Francisco malampusong nagkarga sa mga virus sa pagpangayam sa bakterya sa CRISPR gene editing system aron matangtang ang mga chromosome sulod sa E. coli.

Balik sa 2018, ang mga tigdukiduki sa Harvard Medical School nagtrabaho aron makigkomunikar ang bakterya aron ma-coordinate ug makontrol sila sa panag-uyon. Gipaila nila ang signaler ug responder genetic circuits aron buhian ug makit-an ang usa ka compound quorum sa duha ka klase nga bakterya. Sa dihang ang mga ilaga gipakaon niini nga mga bakterya, ang mga guts sa tanang mga ilaga nagpakita sa mga timailhan sa signal transmission, nga nagpamatuod sa malampuson nga komunikasyon sa bakterya. Ang katuyoan nagpabilin nga maghimo usa ka sintetikong microbiome nga adunay engineered nga bakterya sa gut sa tawo nga episyente sa pagpakigsulti sa ilang kaugalingon samtang nagpahigayon sa ilang mga gimbuhaton. 

Makasamok nga epekto 

Ang pagsuhid sa potensyal sa paggamit sa mga teknik sa pag-edit sa gene aron mamanipula ang gut microbiome mahimong matubag ang mga imbalances nga nakatampo sa lainlaing mga isyu sa kahimsog. Pananglitan, daghang panukiduki ang makadiskubre sa paghatud sa mga terapyutik aron matul-id ang mga dili balanse nga bakterya sa sulod sa komplikado nga tinai sa tawo. Pinaagi sa genetically engineering nga bakterya nga nahibal-an nga mapuslanon alang sa kahimsog sa tinai, ang mga siyentista makahimo og bag-ong mga pagtambal alang sa lainlaing mga sakit nga may kalabotan sa gut, lakip ang sakit sa panghubag sa tinai, irritable bowel syndrome, ug bisan ang katambok. Gitugotan usab niini ang mga bag-ong pamaagi sa pagtambal alang sa diabetes tungod sa pagkadili balanse sa hormonal. 

Ang usa ka hinungdan ngano nga ang bakterya dali nga mamanipula sa genetically tungod sa ilang komposisyon sa DNA. Kining gagmay nga mga organismo adunay mga piraso sa DNA nga gitawag og plasmids dugang pa sa mga nag-unang elemento sa DNA nga gitawag og chromosome. Ang mga plasmid makahimo og mga kopya sa ilang kaugalingon ug adunay mas gamay nga mga gene kay sa mga chromosome, nga makapasayon ​​niini sa pag-ilis gamit ang genetic tool. Sa piho, ang mga piraso sa DNA gikan sa ubang mga organismo mahimong ibutang sa mga plasmid sa bakterya.

Sa diha nga ang mga plasmid naghimog mga kopya sa ilang kaugalingon, sila usab naghimog mga kopya sa gidugang nga mga gene, nga gitawag ug transgenes. Pananglitan, kung ang usa ka gene sa tawo alang sa paghimo og insulin idugang sa usa ka plasmid, ingon nga ang bakterya naghimo og mga kopya sa plasmid, nagmugna usab kini daghang mga kopya sa gene sa insulin. Kung kini nga mga gene gigamit, kini nagpatunghag daghang insulin. Bisan pa, ang mga siyentipiko miuyon nga kini nga posibilidad layo pa tungod sa taas nga pagkakomplikado sa mga microbiome. Bisan pa, ang karon nga mga pagtuon mahimo usab nga adunay daghang mga aplikasyon sa pagpugong sa peste, pagpaayo sa pagtubo sa tanum, ug pag-diagnose sa mga sakit sa beterinaryo. 

Mga implikasyon sa genetically engineered microbiome

Ang mas lapad nga mga implikasyon sa malampuson nga genetic engineering sa microbiome sulod sa daghang mga palibot mahimong maglakip sa:

• Dugang nga panukiduki sa mga himan sa pag-edit sa gene, sama sa CRISPR.
• Pag-abli sa bag-ong mga posibilidad sa pagprodyus og biofuels, pagkaon, ug uban pang mga produkto pinaagi sa pagmugna og bag-ong mga strain sa bakterya nga mas haum alang sa piho nga mga buluhaton.
• Pagkunhod sa paggamit sa mga antibiotics nga nagpunting sa bakterya nga walay pili. 
• Dugang nga interes sa personalized nga tambal ug diagnosis, diin ang mga pagtambal gipasibo base sa microbiome sa gut sa usa ka tawo.
• Potensyal nga mga risgo sa pagdaghan sa mga bakterya nga makadugang sa pagtungha sa ubang mga sakit.

Mga pangutana nga hunahunaon

• Tungod sa kakomplikado sa microbiome sa tinai sa tawo, sa imong hunahuna posible ba ang kompleto nga genetic engineering niini sa dili madugay?
• Unsa ka mahal ang imong pagtagna sa kaylap nga mga aplikasyon sa ingon nga mga proseso?