En organismes genetiske kode kommer nå med søk og erstatt-funksjonalitet. Den nye teknikken, utviklet av forskere ved Harvard og Yale universiteter, har resultert i virusresistente bakterier, med potensial til å bruke de modifiserte organismene til å produsere helt nye forbindelser.
Storskala modifikasjon av en organismes genetiske informasjon, kjent som dens genom, var nødvendig i nesten et tiår. Denne unike demonstrasjonen baner vei for forskere til å designe tilpassede organismer med unike og nyttige evner.
Modifikasjon for virusresistens
Mer umiddelbart, forskningen – ledet av Farren Isaacs, Ph.D., ved Yale University og medforfatter George Church, Ph.D., ved Harvard Medical School – er gunstig for bioteknologiindustrien, som bruker store kar med mikroorganismer for å produsere produkter som medisiner og drivstoff.
Dessverre, som mennesker, er disse små levende fabrikkene utsatt for sykdom. Virus infiserer opptil 50 % av organismene i industrielle kar, noe som reduserer både produktivitet og effektivitet. Å gjøre endringer i hele genomet til organismen kan imidlertid bidra til å holde prosessen i gang ved å forhindre at viruset bruker cellemekanismen til bakterier for å reprodusere.
«Vi viser at vi grunnleggende kan designe en organisme med større motstand mot virus,» sier Isaacs. «Dette alene er faktisk ganske betydelig fordi vi viser at å gjøre noen grunnleggende endringer i den genetiske koden kan føre til resistens mot virus.».
Bygg bedre mikrofabrikker
Den nye teknikken frigjorde også et lite segment av DNA, kjent som et kodon, for bruk på en helt annen måte. Det gjenbrukte kodonet kan potensielt tillate Escherichia coli-bakterier å lage forbindelser som bruker unike aminosyrer som ikke finnes i naturen.
Lær symptomene og behandlingene for E-infeksjon. coli»
«OG. coli vil ha evnen til å produsere og utvikle nye proteiner som utelukkende består av unaturlige byggesteiner, sier Chang Liu, Ph.D., professor i biomedisinsk ingeniørvitenskap ved University of California, Irvine, som ikke var en del av denne studien. «Mulighetene til nye enzymer og medisiner er uendelige».
Den nye metoden er beskrevet i to artikler publisert denne uken i tidsskriftet vitenskap.
Omprogrammering av andre organismer
En av fordelene med denne metoden er at den retter seg mot den genetiske koden, som i utgangspunktet fungerer likt i alle organismer. Dette betyr at vi en dag kan se modifikasjonen av mer komplekse organismer som planter, fisk eller til og med mennesker?
«Den type endringer vi har gjort i E. coli kan i prinsippet også lages til andre organismer, sier Isaacs. «Men dette er virkelig ikke-trivielt å gjøre.»
Prosessen er optimalisert for bruk i E. coli, selv om forskere leter etter måter å bruke teknikken til å modifisere andre bakterier eller organismer.
Den mest direkte fordelen for mennesker vil sannsynligvis komme fra den utrettelige innsatsen til fabrikkkompetente bakterier. Disse modifiserte, men effektive arbeiderne vil ikke bare være motstandsdyktige mot virus, men vil også være i stand til å lage ennå ufattelige medikamentforbindelser.