In einer der ersten möglichen Anwendungen der synthetischen Biologie, führen ein auftauchender Bereich, der darauf abzielt zu konstruieren und aufzubauen, nützliche biomolekulare Anlagen, Forscher von MIT und Boston-Universität Viren aus, um die Oberflächenbiofilms in Angriff zu nehmen und zu zerstören, die schädliche Bakterien im Gehäuse und auf industriellem und medizinischen Geräten beherbergten.
Sie haben bereits erfolgreich ein solches Virus gezeigt, und dank eine bedienungsfertige Bibliothek von Teilen glauben, dass viel mehr kundenspezifisch angefertigt werden konnten, um verschiedene Spezies oder Spannungen von Bakterien anzuvisieren.
Die Arbeit, berichtet in den Verfahren Am 3. Juli der National Academy Of Sciences, Hilft synthetischer Biologie der Wölbung von einer abstrakten Wissenschaft bis eine, die praktische Anwendungen geprüft hat. „Unsere Ergebnisse stellen dar, dass wir einfache Sachen mit synthetischer Biologie tun können, die möglicherweise nützliche Ergebnisse haben,“ sagen ersten Autor Timothy Lu, ein Doktorand in der Abteilung Harvard-MIT von Gesundheits-Wissenschaft Und Technik.
Bakterielle Biofilms können sich, sogar auf Ihren Zähnen fast überall bilden, wenn Sie nicht für einen oder zwei Tage auftragen. Wenn sie schwer zugänglich in den Plätzen wie den Inneren von Lebensmittelverarbeitungsmaschinen akkumulieren, oder medizinische Katheter jedoch werden sie hartnäckige Infektionsquellen.
Diese Bakterien scheiden eine Vielzahl von Proteinen, von Polysacchariden und von Nukleinsäuren, die zusammen mit anderen akkumulierenden Materialien eine extrazelluläre Matrix bilden, oder in Wörtern Lus, eine schleimige Schicht aus,“ die ummantelt die Bakterien. Traditionelle Abhilfen wie Antibiotika sind nicht auf diesen bakteriellen Biofilms so effektiv, wie sie auf frei-sich hin- und herbewegenden Bakterien sind. In einigen Fällen regen Antibiotika sogar bakterielle Biofilms an sich zu bilden.
Lu und älterer Autor James Collins, Professor der biomedizinischen Technik an den BU, Ziel, zum dieser Biofilms unter Verwendung des Bakteriophages auszurotten, kleine Viren, die Bakterien in Angriff nehmen. Bakterium sind lang in Osteuropa und in Russland verwendet worden, um Infektion zu behandeln.
Damit ein Bakterium ist effektiv gegen einen Biofilm, muss es die Spannung von Bakterien im Film in Angriff nehmen und den Film selbst vermindern. Vor Kurzem entdeckte eine andere Gruppe Forscher einige Bakterien im Abwasser, die beide Kriterien erfüllen, weil unter anderem sie die Enzyme tragen, die zum Vermindern der extrazellulären Matrix eines Biofilms fähig sind.
Diese Entdeckung führte Lu und Collins Bakterien, auszuführen zu erwägen, um Enzyme mit ähnlichen Fähigkeiten zu tragen. Warum,“ eine gute natürlich vorkommende Kombination für ein gegebenes industrielles oder medizinisches Problem Zu Finden schwierig ist. Plus, „` Leute möchten nicht durch Abwasser graben, um diese Bakterien zu finden,“ sagt Lu.
So Collins und Lu definierten ein Baukastenprinzip, das Ingenieuren erlaubt, Bakterien zu konstruieren, um spezifische Biofilms anzuvisieren. Als Machbarkeitsnachweis verwendeten sie ihre Strategie, um T7, ein coli-spezifisches Bakterium der Escherichias auszuführen, um dispersin B (DspB) auszudrücken, ein Enzym, das bekannt ist, um eine Vielzahl von Biofilms zu zerstreuen.
Um das ausgeführte Bakterium T7 zu prüfen, kultivierte das Team Escherichia- Colibiofilms auf Plastikklammern. Sie fanden, dass ihr ausgeführtes Bakterium 99,997% der bakteriellen Biofilmzellen beseitigte, eine Verbesserung durch zwei Größenordnungen über dem nonengineered Vetter des Bakteriums.