नई Newreverse जीनोमिक्स विधि पहले से छिपे हुए जीवाणुओं को जीवन में लाती है

डीएनए अनुक्रमण अग्रिमों में कई नए रोगाणुओं के प्रमाण मिले हैं, लेकिन वे अपने जटिल माइक्रोबायोम से मछली और प्रयोगशालाओं में उगाए गए हैं।

स्टीव GSCHMEISSNER / विज्ञान स्रोत

नई Newreverse जीनोमिक्स विधि पहले से छिपे हुए जीवाणुओं को जीवन में लाती है

जॉन कोहेनसेप द्वारा। 30, 2019, 11:00 पूर्वाह्न

पिछले एक दशक में, तेजी से शक्तिशाली आनुवांशिक तकनीकों ने मानव आंत से लेकर समुद्री जल के स्कूप तक हर चीज में माइक्रोबियल डीएनए की भीड़ पाई है। लेकिन शोधकर्ताओं ने अपने प्राकृतिक वातावरण की नकल करने की जटिलता के कारण प्रयोगशाला में अधिकांश रोगाणुओं को बढ़ने के लिए संघर्ष किया है। अब, एक उपन्यास omreverse genomics has की रणनीति ने मानव मुंह से लिए गए तरल पदार्थों में से कुछ ऐसे स्टील्थ बैक्टीरिया को बाहर निकालने का एक तरीका खोजा है और उन्हें lab an अग्रिम में खेती करना है जो यह स्पष्ट करने का वादा करता है कि वे कैसे बनाए रखते हैं स्वास्थ्य और वार्ड बंद रोग।

मुझे अध्ययन प्रेरक लगता है, कुछ ऐसा जो हम 1980 के दशक की शुरुआत में भी सोच सकते थे, study बोल्डर में कोलोराडो विश्वविद्यालय के एक सूक्ष्म जीवविज्ञानी नॉर्मन पेस कहते हैं, जो नए काम से जुड़े नहीं थे । पेस ने हॉट स्प्रिंग्स और अन्य चरम वातावरणों में नए रोगाणुओं की खोज के लिए राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) के साथ ग्राउंडब्रेकिंग अनुसंधान किया है। नया काम, वे कहते हैं, पहले की पहचान के नमूने लेने के लिए पूरी तरह से आधुनिक तकनीक का उपयोग करता है, लेकिन असंबद्ध, प्रजातियां।

डालने वाले नए रोगाणुओं की बाढ़ डीएनए अनुक्रमण अध्ययनों से आती है जो एक एकल जीवाणु को अलग कर सकते हैं, या, अन्य चरम पर, मानव वातावरण जैसे निहित वातावरण में सभी आनुवंशिक सामग्री को देख सकते हैं। लेकिन इन रोगाणुओं की संस्कृति में शोधकर्ताओं की अक्षमता ने उनके अस्तित्व को मान्य करने के प्रयासों में बाधा उत्पन्न की है और स्पष्ट किया है कि वे अपने संबंधित जीवों में क्या भूमिका निभाते हैं। विशेष रूप से मानव आंत में 1000 माइक्रोबियल प्रजातियां हैं; लेकिन अनुक्रम यह नहीं समझा सकते हैं कि क्या वे पाचन, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, दवाओं के चयापचय या अन्य प्रक्रियाओं में योगदान करते हैं। YouThere की केवल इतनी माइक्रोबायोलॉजी है जो आप कंप्यूटर पर कर सकते हैं, ea Mircea Podar कहते हैं, जो टेनेसी में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी में विकासवादी माइक्रोबियल जीनोमिक्स का अध्ययन करता है और नए काम का नेतृत्व करता है।

पोदार और सहकर्मियों ने सच्चरबैक्टीरिया को लक्षित किया, मुख्य रूप से मुंह में रहने वाले बैक्टीरिया जिनमें से लगभग एक दर्जन प्रजातियां मनुष्यों में रहती हैं। लेकिन क्योंकि वे मुंह के सूक्ष्मजीवों के ऐसे छोटे हिस्से को बनाते हैं - 1% से कम - उन्हें अलग करना और विकसित करना मुश्किल होता है।

पोडर की टीम ने सैक्रीब्रिकेरिया के आइसोलेट्स प्राप्त करने के लिए एक एंटीबॉडी-आधारित रणनीति का इस्तेमाल किया था, जो लार और अन्य मुंह के तरल पदार्थों से - लेकिन सुसंस्कृत नहीं था। उन्होंने पहले अलग-अलग सैक्रीबैक्टीरिया डीएनए में जीन की खोज की, जो कोशिकाओं की सतहों के माध्यम से जूटिंग में सक्षम प्रोटीनों के लिए कोडित थे। प्रतिरक्षा प्रणाली कोशिका सतह प्रोटीन के भागों के जवाब में एंटीबॉडी का उत्पादन करती है जो इसे "देख सकती है।"

अन्य जीवाणुओं के साथ तुलना ने शोधकर्ताओं को सतह प्रोटीन के विशिष्ट क्षेत्रों की पहचान करने की अनुमति दी जो संभवतः सबसे मजबूत एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करेंगे। इन प्रोटीन अंशों को खरगोशों में इंजेक्ट करने के बाद, उन्होंने जानवरों को बनाए गए एंटीबॉडी को शुद्ध और फ्लोरोसेंटली लेबल किया। लोगों के मुंह से तरल पदार्थ के साथ लेबल एंटीबॉडी को मिलाते हुए शोधकर्ताओं ने नमूनों में कोशिकाओं के मिश्रण से अपेक्षाकृत दुर्लभ Saccharibacteria को बाहर निकालने की अनुमति दी। इसके बाद उन्होंने इन जीवाणुओं को प्रयोगशाला मीडिया की एक विस्तृत विविधता में रखा- जो अनिवार्य रूप से शरीर के अंगों, शर्करा, सोया, विटामिन और गैस्ट्रिक रस से बने शोरबा हैं - अंततः वे मनगढ़ंत धारणाएँ खोज रहे हैं, जो अज्ञात कारणों से उन्हें बढ़ने देती हैं।

शोधकर्ता लिखते हैं कि उनकी रिवर्स जीनोमिक्स तकनीक "मोटे तौर पर किसी भी लक्ष्य के जीवों पर लागू होनी चाहिए, " उन्हें अलग-थलग करने और पहले से मौजूद सूक्ष्मजीवों को बढ़ने देने के लिए, वे आज नेचर बायोटेक्नोलॉजी में रिपोर्ट करते हैं। पोदार का कहना है कि नई तकनीक भविष्यवाणियों और परिकल्पना के परीक्षण का नेतृत्व करेगी जो जांचकर्ता अकेले दृश्यों के साथ नहीं कर सकते हैं।

पोडर नोट करते हैं कि कई रोगाणुओं की खेती के लिए एक महत्वपूर्ण अवरोधक यह है कि कोई भी नहीं जानता है कि कौन से अन्य जीव अपने विकास को बाधित या उत्तेजित कर सकते हैं। "एक बार जब आप अपने लक्षित जीवों को अलग कर लेते हैं, तो आप उन परिस्थितियों का पता लगा सकते हैं, जिनके तहत आपका सूक्ष्म जीव पनप सकता है, " वे कहते हैं, यह देखते हुए कि शोधकर्ता अब जांच कर सकते हैं कि ये जीवाणु अपने माइक्रोबायोम के अन्य निवासियों के साथ कैसे बातचीत करते हैं। "स्वयं जीनोमिक्स ऐसा नहीं कर सकते।"

हालांकि अन्य समूहों ने हाल ही में अन्य तकनीकों की रिपोर्ट की है कि बोस्टन में नॉर्थईस्टर्न यूनिवर्सिटी के एक माइक्रोबायोलॉजिस्ट स्क्वैव एपस्टीन से शुरू होने वाले उपन्यास रोगाणुओं को अलग और विकसित किया जाता है, जो पहले से बेजुबान जीवों की खेती करने में माहिर हैं, कहते हैं कि यह नया काम अलग है। "उनका दृष्टिकोण लक्षित है, और अन्य सभी आंकड़ों पर भरोसा करते हैं, " एपस्टीन कहते हैं। “यह सिद्धांत में एक नया विकास है। और यह काम करता है। ”

एपस्टीन का कहना है कि वह अपनी प्रयोगशाला में तकनीक का प्रयास करने के लिए उत्सुक है। "यह एक बौद्धिक रूप से चिढ़ा सवाल खोलता है: यह वह क्या है जो अप्रतिस्पर्धी बनाता है?" एपस्टीन का कहना है कि उनके समूह का एक संभावित जवाब है, हालांकि वह विस्तृत नहीं करना चाहते हैं। "यह मेरे सिद्धांत को साबित करने के लिए और अधिक प्रजातियां प्राप्त करने के लिए एक उपयोगी उपकरण हो सकता है।"