Krediet: Dr. Tim Blower, Durham Universiteit
'n Nuwe studie gelei deur 'n span biowetenskaplikes van die Durham Universiteit, VK, in samewerking met die Universiteit van Liverpool, Northumbria Universiteit en New England Biolabs, hoop om nuutgekarakteriseerde verdedigingstelsels in bakterieë te ontgin om veranderinge aan die menslike genoom te vergelyk.
Voorgraadse studente aan die Durham Universiteit het ook aan hierdie navorsing gewerk om die komplekse werking van bakteriële aangebore immuniteit te demonstreer.
Bakterieë het 'n menigte verdedigingstelsels ontwikkel om hulself te beskerm teen virusse wat bakteriofage genoem word. Baie van hierdie stelsels is reeds ontwikkel tot nuttige biotegnologiese hulpmiddels, soos vir geenredigering, waar klein veranderinge aan die teiken gemaak word. DNA.
Die navorsers het getoon dat twee verdedigingstelsels op 'n komplementêre wyse gewerk het om die bakterieë teen bakteriofage te beskerm.
Een stelsel het die bakterieë beskerm teen bakteriofage wat geen veranderinge aan hul DNA gehad het nie.
Krediet: Dr. Tim Blower, Durham Universiteit
Sommige bakteriofage verander hul DNA om hierdie eerste verdedigingstelsel te vermy. ’n Tweede stelsel, genaamd BrxU, het die bakterieë teen daardie bakteriofage met gemodifiseerde DNA beskerm en sodoende ’n tweede laag verdediging verskaf.
Die navorsers het 'n uiters gedetailleerde 3-D-prent van BrxU gebou om beter te verstaan hoe dit teen bakteriofage met gemodifiseerde DNA beskerm.
BrxU het die potensiaal om nog 'n nuttige biotegnologiese hulpmiddel te wees, want dieselfde DNA-modifikasies wat BrxU herken, verskyn regdeur die menslike genoom, en verander in kanker en neurodegeneratiewe siektes.
Senior skrywer van die studie, dr. Tim Blower, 'n medeprofessor en Lister Institute-prysgenoot in Durham Universiteit se departement biowetenskappe, het gesê: "Om gemodifiseerde DNA te kan herken, is van kardinale belang, aangesien soortgelyke modifikasies regdeur die DNA van die menslike genoom gevind word. .
"Hierdie ekstra laag inligting, die "epigenoom," verander soos ons groei, en verander ook in gevalle van kanker en neurodegeneratiewe siektes.
"As ons BrxU kan ontwikkel as 'n biotegnologiese hulpmiddel vir die kartering van hierdie epigenoom, sal dit ons begrip van die aanpasbare inligting wat ons groei en siektevooruitgang beheer, transformeer."
Die studiebevindinge van hoofskrywer Dr. David Picton en medewerkers word in die joernaal gepubliseer Nukleïensure Navorsing.
Die 97 voorgraadse studente betrokke by hierdie werk was in die finale jare van hul BSc- of MBiol-grade in die Departement Biowetenskappe, Durham Universiteit.
As deel van 'n Mikrobiologie-werkswinkel wat ontwerp is om navorsingsgeleide onderrig te verskaf, is hulle getaak om nuwe bakteriofage vir studie te isoleer. Hierdie bakteriofage benadeel gelukkig nie mense nie, maar net soos die menslike immuunstelsel op infeksies reageer, is bakterieë gedwing om hul eie immuunstelsels te ontwikkel wat teen bakteriofage beskerm.
Bakteriofage is versamel uit die River Wear, College-damme en ander waterweë rondom Durham. Hulle is toe gebruik om die bakteriofaag aangebore immuniteit in te toets E. coli bakterieë.
Verwysing: "Die faag-verdedigings-eiland van 'n multi-middel-weerstandige plasmied gebruik beide BREX- en tipe IV-beperking vir komplementêre beskerming teen virusse" deur David Picton, Yvette Luyten, Richard Morgan, Andrew Nelson, Darren Smith, David Dryden, Jay Hinton en Tim Blower, 17 Oktober 2021, Nukleïensure Navorsing.
DOI: 10.1093/nar/gkab906
Die navorsing is in die Verenigde Koninkryk befonds deur die Biotegnologie en Biologiese Wetenskappe Navorsingsraad Newcastle-Liverpool-Durham Doktorale Opleiding Vennootskap, die Lister Instituut vir Voorkomende Geneeskunde, Durham Universiteit se Biofisiese Wetenskappe Instituut, en die Wellcome Trust.
