MADISON, Wisconsin, EUA: A ameaça que os patógenos resistentes a antibióticos representam para a comunidade global continua aumentando. Com pesquisas mostrando que pacientes alemães com periodontite severa já estão em risco e estatísticas recentes revelando que pelo menos 2 milhões de pessoas por ano nos EUA contraem uma infecção resistente a antibióticos, é necessário um grande esforço para resolver o problema. Em um passo positivo nesse sentido, pesquisadores recentemente reaproveitaram a ferramenta de edição de gene CRISPR para estudar quais genes são direcionados por antibióticos específicos, fornecendo pistas sobre como melhorar os antibióticos existentes ou desenvolver novos.
“Most people, when they think about CRISPR, think about gene editing,” saidDr.Jason Peters, an assistant professor of pharmaceutical sciences at the University of Wisconsin–Madison.“A maioria das pessoas, quando pensam sobre CRISPR, pensam em edição de gene”, disse o Dr. Jason Peters, Professor Assistente de Ciências Farmacêuticas da Universidade de Wisconsin-Madison. Working with colleagues from the university and from the University of California, San Francisco, Peters developed a new technique, known as Mobile-CRISPRi, which allows the screening of antibiotic function in a wide range of pathogenic bacteria.Trabalhando com colegas da universidade e da Universidade da Califórnia, em São Francisco, Peters desenvolveu uma nova técnica, conhecida como Mobile- CRISPRi, que permite a triagem da função antibiótica em uma ampla gama de bactérias patogênicas.
CRISPRiis a defanged form of CRISPR and has been engineered to be unable to cut DNA.CRISPRi é uma forma enfraquecida de CRISPR e foi projetada para ser incapaz de cortar DNA. Instead, it sits on the DNA, blocking other proteins from gaining access to and turning on aparticular gene.Em vez disso, ele fica no DNA, impedindo que outras proteínas tenham acesso e ativem um gene em particular. The result is a lower expression of the gene and a reduced amount of the protein it codes.O resultado é uma expressão mais baixa do gene e uma quantidade reduzida da proteína que ele codifica. Because of this, the researchers showed that if they decreased the amount of protein targeted by an antibiotic, bacteria became much more sensitive to lower levels of the drug, something Peters and his team believe is evidence of a gene-drug association.Por causa disso, os pesquisadores mostraram que se eles diminuíssem a quantidade de proteína direcionada por um antibiótico, as bactérias se tornariam muito mais sensíveis a níveis mais baixos da droga, algo que Peters e sua equipe acreditam ser evidência de uma associação de drogas genéticas.
To make the system mobile, Peters turned to conjugation, a discovery made by the late University of Wisconsin–Madison Professor of Genetics Joshua Lederberg, which earned him a Nobel Prize in 1958. Using conjugation, the researchers transferred Mobile-CRISPRito the pathogensPseudomonas,Salmonella,Para tornar o sistema móvel, Peters voltou-se para a conjugação, uma descoberta feita pelo falecido professor de genética Joshua Lederberg, da Universidade de Wisconsin-Madison, que lhe rendeu um prêmio Nobel em 1958. Usando a conjugação, os pesquisadores transferiram o Mobile- CRISPRi para os patógenos Pseudomonas, Salmonella, StaphylococcusEstafilococo andListeria, among others.e Listeria, entre outros. “What that means is that you can now do studies on how antibiotics work directly in these pathogens.“O que isso significa é que agora você pode fazer estudos sobre como os antibióticos atuam diretamente nesses patógenos. That could give us a better clue about how these drugs workin the different organisms and potentially what we can do to make them better,” explained Peters.Isso poderia nos dar uma pista melhor sobre como essas drogas funcionam nos diferentes organismos e potencialmente o que podemos fazer para melhorá-las”, explicou Peters.
Using a form of bacterial sex, the researchers then transferred Mobile-CRISPRifrom common laboratory strains into diverse bacteria, even including a little-studied microbe that makes its home on cheese rinds.Usando um formulário de sexo bacteriano, os pesquisadores então transferiram o Mobile- CRISPRi de cepas de laboratório comuns para diversas bactérias, incluindo até mesmo um micróbio pouco estudado que faz parte de sua casa em cascas de queijo. This ease of transfer makes the technique a boon for scientists studying any number of bacteria that cause disease or promote health.Essa facilidade de transferência faz com que a técnica seja um benefício para os cientistas que estudam qualquer número de bactérias que causam doenças ou promovem a saúde. According to the researchers, because the system reduces the production of protein from targeted genes, it allows them to identify how antibiotics inhibit the growth of pathogens.Segundo os pesquisadores, como o sistema reduz a produção de proteínas a partir de genes direcionados, ele permite identificar como os antibióticos inibem o crescimento de patógenos. That knowledge can help direct research to overcome resistance to existing drugs, they believe.Esse conhecimento pode ajudar a direcionar a pesquisa para superar a resistência aos medicamentos existentes, acreditam eles.
Additionally, in 2010,VibriocaseiAlém disso, em 2010, Vibrio casei was found on the rind of a French cheese by one of Peters' collaborators,Dr.Rachel Dutton from the University of California, San Diego.foi encontrado na casca de um queijo francês por uma das colaboradoras de Peters, a Dra. Rachel Dutton, da Universidade da Califórnia, em San Diego. According to the scientists, the new method was quickly transferred to the strain,opening upnew avenues for understanding how the bacteria colonizes and helps age cheese.Segundo os cientistas, o novo método foi rapidamente transferido para a cepa, abrindo novos caminhos para entender como a bactéria coloniza e ajuda na idade do queijo. Owing to this, Peters believes that this is another proof of concept, demonstrating that Mobile-CRISPRishould be useful for any number of previously understudied bacteria.Devido a isso, Peters acredita que esta é outra prova de conceito, demonstrando que o Mobile- CRISPRi deve ser útil para qualquer número de bactérias previamente subestimadas.
The study, titled “Enabling genetic analysis of diverse bacteria with Mobile-CRISPRi,” was published inNature MicrobiologyO estudo, intitulado "Permitindo a análise genética de diversas bactérias com Mobile- CRISPRi ", foi publicado na Nature Microbiology on Jan. 7, 2019.em 7 de janeiro de 2019.
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