Nat Commun：微生物组的靠得住“时钟”

2019年10月12日 讯 /100医药网BIOON/ --虽然人类微生物组在过来几年中遭到了人们的普遍存眷，但不断以来难以不雅察其在各类安慰下随工夫变更的情形。最罕见的剖析办法是从粪便样本中提取细菌，然后对它们的基因组停止测序，然则这种办法会丧失肠道中细菌的地位和工夫等症结信息。现在，来自哈佛年夜学的研讨人员创立的一种新对象供给懂得决此成绩的办法，他们设计改革了一部门细菌基因，可以用于检测和记载菌群跟着工夫变更的情形。相干成果揭橥在比来的《Nature communications》杂志上。

（图片起源：Www.pixabay.com）该零碎应用“基因电路”，作为测量细菌发展的遗传“时钟”。该调控因子由三个细菌基因构成，这些细菌基因编码三种卵白质（tetR，cl和lacI），每种卵白质均阻断其他一种卵白质的表达。这些基因被链接到一个负反应回路中，是以当一种阻断卵白的浓度下降到必定程度以下时，受其影响的卵白就会顺遂表达出来，从而阻拦了第三种卵白的表达，而且停止不时反复，构成周期效应。当将一切三个基因都拔出质粒并转入细菌后，完成的负反应轮回次数可以作为细菌阅历了若干次细胞决裂的记载。每当细菌决裂时，存在于细胞质中的任何负调控卵白都邑被浓缩，是以它们的浓度会逐步降低并触发轮回中下一个卵白的表达。研讨人员将这三种阻抑卵白中的每一种与分歧色彩的荧光分子偶联，并开辟了一种称为RINGS（单细胞程度基于阻抑剂的发展揣摸）的成像任务流程，以追踪细菌发展进程中分歧工夫点表达的卵白。作者说：“基于这些负调控卵白在肇端菌落的单一细菌中具有活性，跟着细菌菌落的向外发展，菌落随之发生了分歧的荧光，呈树环状特点。荧光环的形式记载了自发展开端以来产生了若干次轮回，我们可以剖析该形式以研讨分歧细菌之间和分歧情况下的发展速度若何变更。”应用RINGS，该团队可以胜利追踪体外培育的几种分歧细菌的细胞决裂，并不雅察到，当细菌在小鼠肠道提取的样品上发展（模仿庞杂的微情况），或裸露于抗生素中时，细菌的再加压周期的长度坚持分歧。（以模仿压力前提和纷歧致的发展方法）。总之，作者愿望他们的新型对象有助于静态追踪肠道微生物的发展情形（100医药网100yiyao.com）

资讯出处：

原始出处：David T. Riglar, David L. Richmond, Laurent Potvin-Trottier, Andrew A. Verdegaal, Alexander D. Naydich, Somenath Bakshi, Emanuele Leoncini, Lorena G. Lyon, Johan Paulsson, Pamela A. Silver. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-12638-z