科学家们开发了一种新方法,可以构建并编辑噬菌体的完整基因组,能在合成基因组中增添或删除单个基因。此举回应了随着抗菌耐药性加剧,对替代疗法需求的增长。
研究团队以两种攻击Mycobacterium的天然噬菌体为模型进行设计与化学合成。Mycobacterium包括导致结核病和麻风的病原体。研究者成功编辑这些合成基因组,并将结果发表在《美国国家科学院院刊》上。
技术上,许多攻击Mycobacterium的噬菌体基因组约有65%为G和C,传统DNA合成方法在处理这种“高GC” DNA时遇到困难。为克服障碍,匹兹堡大学的Graham Hatfull与New England Biolabs的Greg Lohman及Ansa Biotech合作,Hatfull实验室的Ching-Chung Ko为论文第一作者。
团队化学合成了与两种天然噬菌体完全相同的DNA:BPs(40,000个碱基对,临床用于治疗常感染囊性纤维化患者的细菌)和Bxb1(50,000个碱基对)。研究者将每个基因组分成12段构建并插入细胞,细胞按新基因组的指令产生了噬菌体。精确的基因组改造将有助于理解单个基因作用,并可能扩大工程化噬菌体的临床用途。
难词
- 噬菌体 — 感染并杀死细菌的病毒
- 基因组 — 生物全部DNA的完整序列基因组中
- 抗菌耐药性 — 细菌对抗生素不再有效
- 化学合成 — 用化学方法制造生物分子
- 编辑 — 改变或修正基因序列的动作
- 构建 — 把多个部分组装成完整结构
- 临床 — 与病人治疗和医疗实践有关
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讨论问题
- 你认为使用工程化噬菌体治疗感染,最大的好处可能是什么?为什么?
- 如果抗菌耐药性继续加剧,你会支持用噬菌体作为替代疗法吗?请说明理由。
- 研究者把基因组分成多段插入细胞以产生噬菌体。你觉得这种方法在实验室外推广会遇到哪些实际问题?
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