細菌生物膜

在合成生物學的第一個潛在的應用，一個新興的領域，目的是有用的生物分子系統設計和建造，由麻省理工學院和波士頓大學的研究人員正在工程病毒攻擊和破壞海港有害細菌在身體和工業表面生物膜和醫療設備。

他們已經成功地證明了這樣一個病毒，和一個即插即用的部件庫的感謝，相信有更多的可定制設計，針對不同的物種或菌種。

這項工作，在7月3日在國家科學院的報告，有助於從一個抽象的科學已經證明實際應用合成生物學的拱頂。 “我們的結果表明，合成生物學，有可能是有用的的結果，我們可以做簡單的事情，說：”第一作者蒂莫西路，在哈佛 - 麻省理工學院健康科學部和技術的博士生。

細菌生物膜的形成幾乎任何地方，甚至對你的牙齒，如果你不刷一兩天。然而，當他們在硬積累達到如食品加工機或醫用導管的內部場所，他們成為持續性感染的來源。

這些細菌分泌各種蛋白質，多醣，和核酸，連同其他積累材料形成一種細胞外基質，或在呂秀蓮的話一個粘糊糊的一層，“，包繞細菌，如抗生素傳統的補救措施是不是對這些效果在某些情況下，抗生素細菌生物膜，因為他們是自由浮動的細菌，甚至鼓勵細菌生物膜的形成。

路和資深作家詹姆斯柯林斯，生物醫學工程教授在BU，旨在消除這些生物膜，使用攻擊細菌的噬菌體，微小病毒。噬菌體一直在東歐和俄羅斯來治療感染。

噬菌體對生物膜的有效，它必須既攻擊在電影中的細菌株，並降低了電影本身。近日，一個不同的研究人員小組發現污水中噬菌體，滿足這兩個條件，因為除其他外，他們攜帶的酶能夠降低生物膜的細胞外基質。

這一發現導致路和柯林斯考慮工程噬菌體進行具有類似功能的酶。路，說：“為什麼”尋找自然發生的一個很好的組合為一個給定的工業或醫療問題是困難的。此外，“'人不希望通過挖掘發現這些噬菌體污水。

因此，柯林斯和魯定義一個模塊化系統，使工程師能夠設計目標具體生物膜的噬菌體。作為一種概念證明，他們用自己的戰略，工程師，具體大腸桿菌噬菌體的T7表達 dispersin乙（DspB），驅散各種生物膜的一種酶。

為了測試設計的T7噬菌體，球隊塑料釘培養大腸桿菌生物膜。他們發現，他們改造的噬菌體消滅細菌生物膜細胞的99.997％，提高兩個數量級以上噬菌體 nonengineered表弟。

柯林斯說，球隊的模塊化戰略可以被看作一個即插即用庫。 “庫可以包含不同的噬菌體，針對不同的物種或品系的細菌，使用相關的設計原則，以表達不同的酶。”

創建這樣的庫，可能很快被迅速，廉價地合成基因的新技術是可行的。他說：“我們希望在短短幾年內，它會很容易噬菌體庫的創建，我們知道有一個良好的工作先驗機會，因為我們了解他們的內部工作了這麼多，說：”路。

合成生物學也使得它可以控制當一個基因是一個有機體表示的時間。例如，盧插入DspB基因的T7基因組中的精確位置，使噬菌體在感染過程中強烈表達，而不是之前或之後。這種控制是可能的，因為 T7是非常好其他如麻省理工學院的合成生物學家的研究人員的特點，Drew Endy，介紹了生物工程助理教授。

雖然不適合人類在美國批准使用噬菌體，最近FDA批准治療 lunchmeat李斯特菌噬菌體雞尾酒。這使得某些應用程序，如清洗噬菌體以清除在食品加工廠的煤泥，更立即前途的產品，​​其中包括。另一個潛在的應用：噬菌體含有藥物或與抗生素聯合使用，以換取在牲畜。

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