Sifat Tersembunyi Alam: Virus yang Menginfeksi Bakteri

Mikrograf elektron palsu untuk beberapa bakteriofag yang tertanam di dinding bakteri. Pendanaan: Wikimedia Commons

Pendekatan rekayasa genetika baru dapat memajukan penelitian mikroba fag yang dapat memengaruhi kesehatan, pertanian, dan iklim.

Para ilmuwan terus mencari cara baru dan lebih baik untuk menangani bakteri, baik untuk memecahkan masalah penyakit atau untuk mengubah spesies yang mungkin bermanfaat. Dan meskipun ada obat-obatan cerdas dan alat genetik yang dikembangkan manusia untuk melakukan pekerjaan itu, metode ini mungkin tampak kontraproduktif dibandingkan dengan ancaman yang ditimbulkan oleh fag – virus yang menularkan bakteri.

Fag, seperti parasit lainnya, terus-menerus mengubah cara mereka mendeteksi dan menggunakan bakteri yang hidup di dalamnya, dan bakteri ini mengubah cara berbeda untuk menangani fag. Perang yang sedang berlangsung terhadap orang-orang yang selamat ini mengekspos berbagai golongan darah yang coba dipelajari oleh para peneliti, namun melakukannya bisa membosankan dan sulit di tempat kerja.

Untuk lebih memahami mekanisme pertahanan ini, tim yang dipimpin oleh ilmuwan Berkeley Lab baru saja mengembangkan metode baru berbiaya rendah. Seperti yang mereka katakan PLOS Biologi, kelompok tersebut menunjukkan bahwa kombinasi dari tiga metode dapat mengungkapkan jenis infeksi bakteri yang digunakan untuk menginfeksi kulit, serta mekanisme seluler yang digunakan oleh bakteri untuk merespons infeksi fag.

“Meskipun hampir 100 tahun telah berlalu sejak molekul digunakan, mekanisme kontak dengan lengan terbatas pada sejumlah spesies, sedangkan penerimanya adalah hewan terlatih yang dapat diproses di laboratorium,” kata penulis Vivek Mutalik, ilmuwan peneliti di Genomik Lingkungan dan Biologi Sistem Berkeley Lab. EGSB) Divisi. “Namun, halaman tersebut mewakili ekosistem paling beragam di dunia, dan karena dampaknya terhadap bakteri, halaman tersebut menjadi penyebab utama degradasi lingkungan, produksi pertanian, serta kesehatan manusia dan hewan. dibuat oleh bakteri atau parasit untuk mengobati penyakit menular. “

Cahaya “kegelapan”

Tiga mekanisme kelompok, yang disebut penggunaan gen non-invasif dan efisien, menggunakan metode mutasi genetik yang sama dan untuk meningkatkan ekspresi genetik untuk mengidentifikasi jenis bakteri yang digunakan untuk mengusir fag. Ini juga memberi tahu para ilmuwan yang menerima halaman yang mereka edit tanpa menganalisis genom halaman. (Namun, para ilmuwan berencana untuk mengubah cara mereka menggunakan virus di masa depan, untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara menggunakannya.)

Mutalik dan rekannya menguji metode mereka pada dua jenis E. coli yang diketahui dapat dikendalikan oleh 14 tabung bawaan. Hasil mereka menegaskan bahwa metode ini bekerja dengan baik untuk deteksi cepat reseptor fag yang telah diidentifikasi selama bertahun-tahun penelitian, dan juga mengembangkan yang baru yang tidak diperlukan dalam penelitian sebelumnya.

Sakani Phage

Interpretasi video. Uang: Antara Mutalik

Menurut Mutalik, metode tersebut dapat dikembangkan untuk segera mendeteksi hubungan fag ratusan bakteri yang dipilih dari lokasi berbeda. Hal ini memudahkan para ilmuwan untuk mempelajari “materi hitam” bumi, yang mengacu pada mikroba kecil yang ditemukan di banyak tempat. Sebaliknya, diperkirakan sekitar 99% dari semua organisme hidup tidak dapat dibudidayakan di laboratorium.

Pendekatan tim juga menetapkan tahapan untuk mengubah fitur alami dari penelitian halaman, yang telah digunakan secara terus menerus dan ekstensif, dan untuk membuat reagen dan kumpulan data yang dapat dibagikan.

“Peran pasangan ini ‘diketahui-tidak diketahui’, karena kami tahu ada pasangan di mana-mana, tetapi kami tidak tahu apa-apa. Misalnya, kami memahami kurang dari 10% gen yang terkait dengan genom fag,” kata Mutalik. “Sekarang kami memiliki alat yang mudah digunakan untuk melihat halaman, ada banyak pertanyaan menarik yang dapat mulai kami jawab dan kesempatan untuk membuat perbedaan di dunia.”

Sebutkan: “Peta atas untuk menghiasi tata letak fag E. coliPenulis Vivek K. Mutalik, Benjamin A. Adler, Harneet S. Rishi, Denish Piya, Crystal Zhong, Britt Koskella, Elizabeth M. Kutter, Richard Calendar, Pavel S. Novichkov, Morgan N. Price, Adam M. Deutschbauer dan Adam P. Arkin, 13 Oktober 2020, PLOS Biologi.
DOI: 10.1371 / magazine.pbio.3000877

Proyek ini dipimpin oleh Mutalik dan sesama ilmuwan EGSB Adam Arkin dan Adam Deutschbauer di Lab Berkeley, bekerja sama dengan para peneliti di UC Berkeley dan Evergreen State College. Penelitian ini didukung oleh program Mikrobiologi dari Institut Genomik Inovatif dan ENIGMA, program Area Fokus Ilmiah yang dipimpin oleh Berkeley Lab dan didanai oleh Ilmu Sains DOE.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ada lebih banyak genetika daripada DNA

Ahli biologi di Inggris dan Austria telah mengidentifikasi 71 gen baru pada tikus. Ahli biologi di Universitas Bath dan Wina telah menemukan 71 gen baru...

Untuk mencegah kelaparan, adaptasi iklim membutuhkan miliaran investasi tahunan tambahan

Investasi dalam penelitian pertanian, pengelolaan air, infrastruktur dapat mencegah pertumbuhan kelaparan yang disebabkan oleh iklim. Untuk mencegah dampak perubahan iklim pada tahun 2050, yang memaksa...

Teknologi Ultra Tipis Canggih untuk Merevolusi Penglihatan Malam – “Kami Membuat Yang Tak Terlihat Terlihat”

Dr. Rocio Camacho Morales mengatakan para peneliti membuatnya "tidak terlihat, terlihat." Kredit: Jamie Kidston, Universitas Nasional Australia Biar ringan! Film ultra-tipis suatu hari...

Maju dalam dekomposisi CO2 dengan efisiensi tinggi

ARA. 1: Metode sintesis fotokatalis tiga komponen baru. Sebuah nanotube karbon enkapsulasi molekul yodium direndam dalam larutan perak nitrat (AgNO3) berair untuk menghasilkan...

Satelit Terkemuka di Lautan – Copernicus Sentinel-6 – Hidup!

Copernicus Sentinel-6 menggunakan mode inovatif yang diselingi dengan altimeter radar frekuensi ganda Poseidon-4 (C- dan Ku-band), yang telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan desain altimeter...

Newsletter

Subscribe to stay updated.