NA, 07/11/2022
Por Michael Irving
Os cientistas demonstraram uma nova maneira potencial de editar os genomas de bactérias em ambientes complexos, equipando vírus para caçá-los e inserir o sistema de edição de genes CRISPR.
O CRISPR é uma ferramenta que permite que os cientistas façam edições precisas de corte e colar para os genomas das células vivas. É possível pôr uma enzima que retira uma seção do DNA do alvo e permite que ele seja substituído por algo mais benéfico. O uso dessa tecnologia poderosa não apenas permitiu aos cientistas encontrar novas maneiras de tratar doenças, mas também projetar culturas mais saudáveis, controlar pragas, remover alérgenos de animais de estimação e transformar células em pequenos computadores.
Na natureza, o CRISPR foi originalmente usado por bactérias como mecanismo de defesa contra vírus que atacam eles, mas no novo estudo pesquisadores viraram a mesa. Eles projetaram um vírus de caça de bactérias, chamados bacteriófagos (ou fagos), que poderiam atingir certas cepas de bactérias e injetá-las com DNA CRISPR para fazer edições específicas ao seu genoma.
Nos testes de laboratório, os fagos – designados T7 e Lambda – foram encarregados de fornecer genes a E. coli que fizeram da bactéria fluorescente e mudaram sua resistência a um antibiótico. E com certeza, essas mudanças foram vistas nos insetos, indicando que estava funcionando.
No próximo teste, a equipe usou o fago Lambda para transportar o que é conhecido como editor de base de citosina. Essa ferramenta não reduz o DNA do alvo, mas altera uma letra na sequência, criando uma edição mais suave para desativar genes específicos.
"Usamos um editor base aqui como uma espécie de interruptor on-off programável para genes em E. coli", disse Matthew Nethery, principal autor do estudo. "Usando um sistema como esse, podemos fazer alterações de letra única altamente precisas no genoma sem a quebra de DNA de fita dupla comumente associada à segmentação do CRISPR-CAS".
O teste final foi projetado para simular um ambiente mais natural, usando um ecossistema fabricado (ECOFAB). Isso envolveu carregar um tanque com um solo sintético feito de areia e quartzo, algum líquido e três tipos diferentes de bactérias, incluindo E. coli . O objetivo era testar o quão bem os fagos podiam caçar seus alvos em um ambiente mais realista e se eles poderiam destacar a E. coli das outras espécies.
Quando o Lambda foi introduzido no ECOFAB, teve sucesso decente na edição da E. coli , com a equipe relatando uma eficiência de 28% em toda a população bacteriana. Com mais trabalhos, os pesquisadores dizem que essa técnica pode eventualmente encontrar uso em edição de genes em larga escala em bactérias do solo, ou talvez até no microbioma intestinal.
"Vemos isso como um mecanismo para ajudar o microbioma", disse Rodolphe Barrangoou, autor correspondente do estudo. "Podemos fazer uma alteração em uma bactéria específica e o restante do microbioma permanece ileso. Esta é uma prova de conceito que poderia ser empregado em qualquer comunidade microbiana complexa, que possa se traduzir em melhor saúde vegetal e melhor saúde do trato gastrointestinal – ambientes de importância para alimentos e saúde. ”
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Fonte:https://newatlas.com/science/viruses-phages-crispr-gene-editing-bacteria/
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