Beth Miller, Delaver Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Qeyri-standart amin turşusu OMeTyr-ə əsaslanan obliqat komensalını dəstəkləmək üçün nəzərdə tutulan fərdi komponentlərin xarakteristikası. Kredit: Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-01999-5

Adi bir balığı sudan çıxarsanız, o, uzun müddət yaşamayacaq. O, ehtiyac duyduğu oksigeni üzdüyü sudan alır. Eynilə, elm adamları asılılığı mikrobların nə edə biləcəyini və harada edə biləcəyini idarə etmək üsulu kimi araşdırırlar.

Mikroblar — bakteriya, göbələk, yosun və virus kimi mikroskopik, təkhüceyrəli orqanizmlər — artıq çox şey edir. Bildiyimiz kimi həyat — o cümlədən həyatımız — mikrobların içimizdə və ətrafımızda gördüyü çoxsaylı işlər olmadan uzun müddət mövcud olmazdı. Bir çoxu bizim üçün əla müttəfiqdir. Kiçik bir faizi bizi məhv edə bilər.

Onların bir çox xüsusiyyət və qabiliyyətlərindən istifadə etmək və onları idarə etmək yollarını tapmaq, DNT-nin hissələrini – genetik kodu – götürüb yeni yollarla yenidən quran sintetik biologiyada bir çox tədqiqatın mərkəzindədir.

Delaver Universitetində Tomas Uillinq adına Kimya və Biomolekulyar Mühəndislik üzrə Erkən Karyera Dosenti olan Aditya Kunjapur bu işdə geniş təcrübəyə malikdir, genetik kodun genişləndirilməsinə maraq göstərir və biotəhlükəsizlik və biokontaktlara xüsusi diqqət yetirir.

Nature Microbiology jurnalında dərc olunmuş bir nəşrdə Kunjapur və onun laboratoriyasının üzvləri bir mikrobu digərindən asılı hala gətirə bildiklərini göstərdilər – bu asılılıq bir gün mikrob fəaliyyətini müəyyən bir sahə ilə məhdudlaşdırmaq üçün istifadə edilə bilər.

Bu, çox vacibdir, çünki sintetik biologiyada ortaya çıxan yeni texnologiyalar səhiyyə, kənd təsərrüfatı və ətraf mühitdəki geniş problemləri həll etməyimizə kömək edə bilər. Zərərin qarşısını almaq və gözlənilməz nəticələrin qarşısını almaq üçün bu inkişafların müvafiq və effektiv təhlükəsizlik tədbirləri ilə təmin edilməsi vacibdir.

Bunlar Kunjapur və onun laboratoriyasının həll etdiyi çətinliklərdir. Onlar missiyalarını yerinə yetirərkən onların sağ qalmasını təmin etməklə və onların yoldan çıxmasının qarşısını almaq üçün sərhədlər müəyyən etməklə mühəndislik yolu ilə hazırlanmış mikroblardan daha yaxşı və daha təhlükəsiz istifadə etməyin yollarını axtarırlar.

Kunjapur bildirib ki, “Bu, bir mikrobun qeyri-müəyyən müddətə, lakin yalnız müəyyən bir bölgədə yaşaya biləcəyini təmin etmək istədiyiniz bir mühitdə faydalı ola bilər”.

2024-cü ildə “Science” jurnalında dərc olunmuş mükafat qazanmış essesində Kunjapur komandasının həll etdiyi sualları, daha yaxşı peyvəndlərə, daha yaxşı immun reaksiyalarına və dünyada ictimai sağlamlığı təhdid edən artan antimikrob müqavimət problemi üçün effektiv həllərə gətirib çıxaracağına ümid etdiyi işi izah etdi.

“Əsas fərziyyəmiz odur ki, hüceyrələrin daha geniş kimyəvi tərkib hissələrinə daxil olması canlı bakterial peyvəndin effektivliyini artıra bilər”, – deyə o yazıb.

Bu, həqiqətən də mürəkkəb bir işdir. Məqsəd xəstəlik yaradan hüceyrələrə xüsusi qalıqlar çatdıracaq və daha güclü immun reaksiyalarını tetikleyecek özünəməxsus mikrob sistemi inkişaf etdirməkdir. Bu yeni nəsil peyvəndləri təmin etmək üçün Kunjapur və postdoktoral tədqiqatçı Neil Butler 2023-cü ildə Nitro Biosciences şirkətinin həmtəsisçiləridir.

İndi Kunjapurun komandası mikrobun sağ qalmasını məhdudlaşdırmağın bir yolunu göstərib . Onlar Escherichia coli (daha çox E. coli kimi tanınır) bakteriyasının iki ştammını birlikdə işləmək üçün öyrədiblər. Bir ştamm təbiətdə nadir olan qeyri-standart amin turşusu yaratmaq üçün öyrədilib. Digər ştamm isə həmin sintetik amin turşusundan asılı olmaq üçün hazırlanıb.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Əvvəlki sahədəki hesabatlar göstərirdi ki, əgər sintetik amin turşusu birbaşa təmin edilərsə, mikrob sintetik amin turşusundan asılı olaraq yaradıla bilər.

Lakin sintetik amin turşusunun birbaşa tədarük edilməsi ehtiyacı bir çox kontekstlərdə çox güman ki, yaxşı nəticə verməzdi. O vaxtkı doktorant Mendi Forti və Kunjapur, başqa bir mikrobun istehsal etməsi ilə sintetik amin turşusunun sabit tədarükünü yarada biləcəklərini və bununla da bir növ müstəqil sistem yarada biləcəklərini düşünürdülər. Daha sonra onlar asılı ştammın sintetik amin turşusu tərəfindən dəstəkləndiyini və demək olar ki, heç bir mikrobun qaçmadığını göstərdilər.

Kunjapur dedi: “Bütün araşdırmamız bu riski necə azaltmaqdır. Biz bunu laboratoriya şəraitində edirik. Bunu ətraf mühitə tətbiq etməyə tələsmirik. Sistemin necə sıradan çıxa biləcəyini görmək üçün mexanizmləri öyrənirik. Çoxlu sayda nasazlıq təhlili aparılır.”

Müstəqil, asılı bir sistemin qurulması və sınaqdan keçirilməsi Kunjapur komandası üçün mürəkkəb bir proses idi və bir neçə əhəmiyyətli mərhələni əhatə edirdi:

• Əvvəlcə, E. coli bakteriyasının bir ştammı, xarici tədarük tələb etmədən başqa bir bakteriya ştammını təmin edə bilən xüsusi, qeyri-standart amin turşusu hazırlamaq üçün öyrədildi.
• Daha sonra, ayrı bir ştamm, xüsusi amin turşusundan uğurla istifadə edə biləcəyini göstərmək üçün flüoresan zülal istehsal etmək üçün xüsusi qeyri-standart amin turşusundan istifadə etmək üçün öyrədildi.
• Daha sonra, qidalanma üçün həmin xüsusi amin turşusuna əsaslanan bir ştamm hazırlanmışdır.
• Nəhayət, iki ştamm birlikdə yetişdirildi. Asılı ştamm, istehsalçı ştamm öz mühitində olduğu müddətcə yaşadı. Həmin istehsalçı olmadan yaşaya bilməzdi.

Bir mikrobun yalnız bir digər spesifik mikrobdan asılılığı digər mikrobların da daxil olduğu bir kontekstdə də işləmişdir.

“Bu, sürpriz element idi”, Kunjapur dedi. “Gözlənti ondan ibarət idi ki, digər mikroblar biokontaktları pozacaqlar – məsələ onların bunu necə edəcəkləridir, edəcək-etməyəcəkləri deyil. Amma Mendinin sistemi işlədi. Biz bu kontekstdə çox eksklüziv görünən bir ekologiya yaratdıq.”

Keçən il doktorluq dərəcəsini alan məqalənin aparıcı müəllifi Forti, bakteriya ştammlarının necə sağ qaldığını və çoxaldığını, iki həftədən sonra çox az qaçış olduğunu görmək heyrətamiz olduğunu söylədi.

Bu texnologiya laboratoriya şəraitindən kənarda istifadəyə hazır olmazdan əvvəl hələ də cavablandırılmalı bir çox sual var.

Forti dedi: “Sınaqdan keçirə biləcəyimiz bir çox başqa dəyişən var. Bu ştammların ətraf mühitdə qarşılaşa biləcəyi hər bir mümkün dəyişənə baxmalıyıq.”

Nəşr detalları

Amanda M. Forti və digərləri, Qeyri-standart amin turşusu vasitəçiliyi ilə hazırlanmış ortoqonal və obliqat bakterial komensalizm, Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-01999-5

Jurnal məlumatları: Təbiət Mikrobiologiyası , Elm  

Əsas anlayışlar

genetik cəhətdən dəyişdirilmiş orqanizmlərMikrob KonsorsiumuEkoloji Sistemlər, Bağlı

Delaver Universiteti tərəfindən təmin edilir