Научници од Gladstone Institutes развиле проширен систем за прецизно уредување на бактериска ДНК, кој повеќе не е ограничен само на Escherichia coli. Новиот пристап е тестиран кај 15 различни бактериски видови и претставува значаен чекор кон поширока примена на генетското инженерство во микробиологијата, биотехнологијата и истражувањата поврзани со здравјето.
Техниката се базира на ретрони, дел од природниот одбранбен систем на бактериите, кои создаваат мали ДНК-секвенци. Истражувачите ги приспособиле овие механизми за да служат како алатка за уредување на геномот. Кога се комбинираат со други протеини, тие формираат систем што авторите го нарекуваат „рекомбитрон“, со кој можат да се внесуваат прецизни генетски промени.
Досега ваквиот пристап практично се користеше главно кај E. coli, една од најчесто проучуваните лабораториски бактерии. Во новата студија, објавена во списанието Nature Biotechnology, тимот покажал дека слични системи можат да функционираат и кај 14 дополнителни видови, кои припаѓаат на три големи гранки од бактериското стебло.
Во истражувањето биле вклучени девет лаборатории од различни делови на светот. Централниот тим дизајнирал 10 различни ретронски системи за уредување, а партнерските лаборатории ги тестирале во бактерии со различно значење за науката и индустријата. Потоа примероците биле анализирани на едно место за да се споредат резултатите под исти услови.
Меѓу тестираните видови има и бактерии важни за медицината, како Klebsiella pneumoniae и Pseudomonas aeruginosa, кои често се поврзуваат со отпорност на антибиотици. Вклучени биле и видови како Vibrio natriegens и Pseudomonas putida, познати по брзиот раст и по нивната употреба во биотехнолошко производство на различни соединенија, од лекови до горива.
Резултатите покажале дека сите 15 видови можат да се уредуваат со ваков пристап, но не со еднаква ефикасност. Некои ретрони работеле одлично кај одредени бактерии, а послабо кај други. Стапката на успешно внесени промени се движела од многу ниски вредности до повеќе од 90 проценти. Кај помалку чувствителните видови, научниците успеале дополнително да ја подобрат ефикасноста со промени во структурата на ретронот или во другите делови од системот.
Ова укажува дека не постои едно универзално решение за сите бактерии, туку дека е потребен поширок сет алатки од кои истражувачите ќе можат да изберат најсоодветна варијанта за организмот што го проучуваат. Токму тоа ја прави новата работа важна: наместо една техника за еден модел-организам, сега се отвора пат кон прилагодливо уредување на геноми кај многу различни бактерии.
Потенцијалните примени се широки. Ваквите алатки би можеле да помогнат во развој на нови антибиотици, во подобро разбирање на бактериите што живеат во човечкото тело, како и во создавање микроорганизми што поефикасно произведуваат корисни материјали и хемикалии. За микробиолозите, ова значи и побрз начин за испитување на улогата на поединечни гени во бактериското однесување.
Студијата дополнително ја потврдува важноста на ретроните како флексибилна платформа за биоинженеринг. Наместо да останат ограничени на неколку лабораториски системи, тие сега се претвораат во поширок генетски „алатник“ што може да се приспособува според конкретната бактерија и конкретниот научен проблем.
Трудот е објавен како: Alejandro González-Delgado и соработници, „Genome editing of phylogenetically distinct bacteria using cross-species retron-mediated recombineering“, Nature Biotechnology (2026).
