一项艰苦研究，利用CRISPR系统操纵有益细菌
Rodolphe Barrangou和Echo pan使用CRISpR系统操纵有益细菌。
新北卡罗来纳州立大学的一项研究显示，在收集一种重要但难以描述的人类肠道细菌的信息方面取得了进展。
双歧杆菌属它被用于许多益生菌中，帮助维持健康的微生物群。这些发现有望帮助所谓的“有益细菌”变得更好。
“随着我们的实验室扩大并多样化我们研究的有益细菌类型，我们转向更挑剔的细菌，比如双歧杆菌属，”Rodolphe Barrangou说，他是北卡罗来纳州立大学食品、生物加工和营养科学Todd R. Klaenhammer特约教授，也是今天发表在《pNAS》杂志上的一篇描述该研究的论文的通讯作者。 “这种细菌比其他细菌更难生长，更难与之合作，但我们能够做出一些重要的发现，并更多地了解这种细菌促进健康功能的遗传基础。”
“双歧杆菌和乳酸杆菌是益生菌行业的两个主要参与者之一，在婴儿的结肠中尤其占优势，”北卡罗来纳州博士生、论文第一作者Echo pan说。“但与乳酸菌相比，它更难操作。”
北卡罗来纳州的研究人员使用该细菌的内部CRISpR-Cas系统以及便携式工程CRISpR效应器进行了研究。CRISpR-Cas系统是一种适应性免疫系统，允许细菌抵御病毒等敌人的攻击。科学家们已经对这些系统进行了调整，以删除或切割并替换特定的遗传密码序列。
事实证明，双歧杆菌有大量天然CRISpR-Cas系统，其中一个是相对未被研究的I-G型系统。
在单独的实验中，研究人员使用这种内部系统和一种称为胞嘧啶碱基编辑器的便携式Cas效应器，将双歧杆菌菌株重新敏化为一种常见的抗生素——四环素。许多细菌对抗生素具有天然耐药性。
pan说：“恢复抗生素敏感性在概念上和实践上都很重要，因为细菌可能会将抗菌耐药性转移到肠道中的其他细菌。”
研究人员还发现，这种细菌的不同菌株发生了微小变化，即所谓的单核苷酸多态性或SNps，这似乎反映了菌株表型或特征的巨大差异。
Barrangou说：“这是一个令人惊讶的教训：在遗传密码相似性超过99%的菌株中，一个字母的差异可以产生巨大的差异。什么基因启动以及它们因环境而表现出的行为可能会产生巨大的差异，这将需要研究人员定制CRISpR工具，以相应地调整编辑策略。”
Genomic and Epigenetic Landscapes Drive CRISpR-based Genome Editing in Bifidobacterium
