Köszönetnyilvánítás: Dr. Tim Blower, Durham Egyetem
A Durham Egyetem (Egyesült Királyság) biotudósainak egy csoportja által vezetett új tanulmány a Liverpooli Egyetemmel, a Northumbria Egyetemmel és a New England Biolabs-szal együttműködve azt reméli, hogy a baktériumokban újonnan jellemzett védekezési rendszereket hasznosítják az emberi genom változásainak összehasonlítására.
A Durham Egyetem hallgatói szintén dolgoztak ezen a kutatáson, hogy bemutassák a bakteriális veleszületett immunitás összetett működését.
A baktériumok számos védelmi rendszert fejlesztettek ki, hogy megvédjék magukat a bakteriofágoknak nevezett vírusoktól. Sok ilyen rendszert már hasznos biotechnológiai eszközzé fejlesztettek, például génszerkesztéshez, ahol apró változtatásokat hajtanak végre a célon. DNS.
A kutatók kimutatták, hogy két védelmi rendszer egymást kiegészítő módon védte a baktériumokat a bakteriofágoktól.
Az egyik rendszer megvédte a baktériumokat azoktól a bakteriofágoktól, amelyeknek semmilyen módosítása nem volt a DNS-ükben.
Köszönetnyilvánítás: Dr. Tim Blower, Durham Egyetem
Egyes bakteriofágok módosítják DNS-üket, hogy elkerüljék ezt az első védelmi rendszert. Egy második rendszer, az úgynevezett BrxU, módosított DNS-sel védte meg a baktériumokat ezektől a bakteriofágoktól, ezáltal egy második védelmi réteget biztosított.
A kutatók rendkívül részletes, háromdimenziós képet készítettek a BrxU-ról, hogy jobban megértsék, hogyan véd a módosított DNS-t tartalmazó bakteriofágoktól.
A BrxU egy másik hasznos biotechnológiai eszköz lehet, mivel ugyanazok a DNS-módosítások, amelyeket a BrxU felismer, megjelennek az egész emberi genomban, és megváltoztatják a rákot és a neurodegeneratív betegségeket.
A tanulmány vezető szerzője, Dr. Tim Blower, a Durham Egyetem Biotudományi Tanszékének docense és Lister Institute-díjas munkatársa elmondta: „A módosított DNS felismerése kulcsfontosságú, mivel az emberi genom DNS-ében hasonló módosítások találhatók. .
„Ez a többlet információs réteg, az „epigenom” növekedésünk során változik, és változik a rák és a neurodegeneratív betegségek esetében is.
"Ha ki tudjuk fejleszteni a BrxU-t biotechnológiai eszközként ennek az epigenomnak a feltérképezésére, az megváltoztatja a növekedésünket és a betegség progresszióját szabályozó adaptív információkkal kapcsolatos ismereteinket."
Dr. David Picton vezető szerző és munkatársai tanulmányi eredményeit a folyóiratban tették közzé Nukleinsavak kutatása.
Az ebben a munkában részt vevő 97 egyetemi hallgató BSc vagy MBiol diplomájának utolsó éveiben járt a Durham Egyetem Biotudományi Tanszékén.
A kutatás által irányított oktatásra tervezett Mikrobiológiai Workshop részeként új bakteriofágok izolálását kapták tanulmányozás céljából. Ezek a bakteriofágok szerencsére nem ártanak az embernek, de ahogy az emberi immunrendszer reagál a fertőzésekre, a baktériumok is arra kényszerültek, hogy saját immunrendszert fejlesszenek ki, amely megvéd a bakteriofágoktól.
A bakteriofágokat a Wear folyóból, a College tavaiból és más Durham környéki vízi utakból gyűjtötték össze. Ezután a bakteriofág veleszületett immunitásának tesztelésére használták őket E. coli baktériumok.
Hivatkozás: „Egy többszörösen rezisztens plazmid fágvédő szigete BREX és IV típusú restrikciót is használ a vírusok elleni kiegészítő védelem érdekében” David Picton, Yvette Luyten, Richard Morgan, Andrew Nelson, Darren Smith, David Dryden, Jay Hinton és Tim Blower, 17. október 2021. Nukleinsavak kutatása.
DOI: 10.1093/nar/gkab906
A kutatást az Egyesült Királyságban a Biotechnology and Biological Sciences Research Council Newcastle-Liverpool-Durham Doktori Képzési Partnerség, a Lister Institute of Preventive Medicine, a Durham University Biophysical Sciences Institute és a Wellcome Trust finanszírozta.
