1707229335
2024-02-06 14:11:15
この記事は Science X に従ってレビューされています。 編集プロセス
そして ポリシー。
編集者 は、コンテンツの信頼性を確保しながら、次の属性を強調しました。
事実確認済み
査読済みの出版物
信頼できる情報源
校正する
わかりました！ CRISPRi画面のワークフロー。 ライブラリーの一晩培養物を、0.05 mg/mL の胆汁酸塩を含むまたは含まない、IPTG を含む新鮮な培地で 1:100 に希釈します。 選択後、gRNA/アレイを含むゲノム領域が両方の継代培養物から PCR 増幅され、配列決定されるため、ライブラリーメンバーの定量化が可能になり、胆汁酸塩ストレス下での各 sRNA 枯渇の適合性スコアが推測されます。 クレジット: 米国科学アカデミー紀要 (2024)。 DOI: 10.1073/pnas.2311323121。 https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2311323121
×閉じる
CRISPRi画面のワークフロー。 ライブラリーの一晩培養物を、０．０５ｍｇ／ｍＬの胆汁酸塩の有無にかかわらず、ＩＰＴＧを含む新鮮な培地で１：１００に希釈する。 選択後、gRNA/アレイを含むゲノム領域が両方の継代培養物から PCR 増幅され、配列決定されるため、ライブラリーメンバーの定量化が可能になり、胆汁酸塩ストレス下での各 sRNA 枯渇の適合性スコアが推測されます。 クレジット: 米国科学アカデミー紀要 (2024)。 DOI: 10.1073/pnas.2311323121。 https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2311323121
ヴュルツブルク・ヘルムホルツRNAベース感染症研究研究所（HIRI）の研究者らは、腸内共生菌バクテロイデス・シータイオタオーミクロンの機能特性評価に初めてCRISPR干渉を利用した。 彼らは、胆汁の存在下で微生物の増殖を調節する低分子リボ核酸 (sRNA) を特定しました。
この発見は、本来の環境であるヒトの腸内でのこの細菌のライフスタイルのより深い理解と、臨床応用の開発に貢献するはずです。 研究 米国科学アカデミー紀要に掲載されました。
バクテロイデス シータイオタオーミクロンは、ヒトの腸内細菌叢の豊富なメンバーです。 この細菌は多糖類の消化をサポートし、健康にとって最も重要です。 人間の健康, しかし、感染症を引き起こしたり促進したりする可能性もあります。 として モデル生物B. シータイオタオーミクロンの研究はますます進んでいますが、その遺伝子機能はまだよくわかっていません。 後者は、タンパク質に翻訳されずに小さな非コードリボ核酸 (略して sRNA) に転写される非コード遺伝子に特に当てはまります。
「私たちの腸内共生者は病気だけでなく健康にも影響を与えていますが、非コード遺伝子の機能についてはほとんど知識がありません」とアレクサンダー・ウェスターマンは言う。
病原体による感染において非コードDNA領域が持つ重要な機能を考慮すると、それらはバクテロイデスなどの有益な細菌でも同様の重要な役割を果たすと想定できるとウェスターマン氏は言う。
ウェスターマン氏はこの研究を開始し、ヴュルツブルク・ユリウス・マクシミリアン大学と協力してブラウンシュヴァイク・ヘルムホルツ感染症研究センター（HZI）の拠点であるヴュルツブルク・ヘルムホルツRNAベース感染症研究研究所（HIRI）の研究グループリーダーである。
特定の治療法の欠如
「微生物叢を中心とした介入は、微生物叢を構成する多くの種の遺伝子機能についての理解が不完全であるため、制限されています。細菌における sRNA 遺伝子の重要性は認識されていますが、それらの包括的な機能特性評価のためのツールは不足していました。」とウェスターマン氏は言います。
HIRI の Chase Beisel 部門と協力して、Westermann 研究室の科学者たちは、この問題に取り組むために CRISPR 干渉 (略して CRISPRi) として知られる分子生化学ツールを導入しました。 CRISPRi は、特別に設計されたガイド RNA を使用して、選択された遺伝子の発現をブロックし、事実上ノックアウトします。
「継続的な試みにもかかわらず、我々の知る限り、CRISPRiはバクテロイデス・シータイオタオーミクロン遺伝子の体系的な機能スクリーニングにこれまで使用されていません」と、この研究の筆頭著者で博士号を持つジャンルカ・プレッツァ氏は言う。 ウェスターマン研究室の学生。
これまで特徴づけられていなかったリボ核酸
研究者らは、CRISPRi を利用して、これらの重要な腸内細菌の遺伝子間 sRNA レパートリーの標的ノックダウン ライブラリーを生成しました。 その後のスクリーニングで、バクテロイデス属の細胞表面集合に関与する遺伝子を調節し、胆汁酸塩に対する感受性を高める、これまで特徴づけられていなかったsRNAを同定した。 Prezza氏は、「BatRと呼ばれる同定されたsRNAを抑制すると、胆汁ストレスに対するバクテロイデスの回復力が高まる」と述べている。
全体として、提示されたガイド RNA ライブラリーは、体系的に解明する可能性を秘めています。 遺伝子機能 さまざまな実験条件下でのバクテロイデスの解析。 「私たちの研究は、sRNA の機能特性評価における CRISPRi の利点を明らかにし、これらの豊富なヒト微生物叢のメンバーにおける標的遺伝子ノックダウンの基礎を築きます」とウェスターマン氏は述べています。 同時に、この研究は他の細菌種でこのアプローチを再現するための基礎を提供します。
詳しくは：
Gianluca Prezza ら、Bacteroides thetaiotaomicron における胆汁感受性の低分子 RNA モジュレーターの CRISPR ベースのスクリーニング、米国科学アカデミー紀要 (2024)。 DOI: 10.1073/pnas.2311323121。 www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2311323121
雑誌情報:
米国科学アカデミーの議事録
#胆汁ストレス下におけるバクテロイデスシータイオタオーミクロンの生理学に関する新たな知見