میرنیوز
توسعه باکتری‌هایی که حال انسان را خوب می‌کنند!
2021-11-13T15:32:27+03:30
به گزارش ایسنا و به نقل از وب‌سایت رسمی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، برخی از میلیاردها باکتری که در روده ما ساکن هستند، انتقال‌دهنده‌های عصبی را تولید می‌کنند که مسئول اعصاب، اضطراب و سرخوشی ما هستند. هنگامی که تعداد این انتقال‌دهنده‌های عصبی به اندازه کافی نباشد یا بیش از اندازه باشد، سلامت روانی به خطر می‌افتد.
"تائه سوک مون"(Tae Seok Moon)، استادیار "مدرسه مهندسی مککلوی"(McKelvey School of Engineering) در "دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس"(WUSTL) گفت که شخصا این عدم تعادل را تجربه کرده است و اکنون برای برطرف کردن آن تلاش می‌کند. ایده مون، توسعه باکتری‌های دستکاری شده ژنتیکی است که می‌توانند تولید مواد شیمیایی را از درون روده کنترل کنند و هرگونه عدم تعادل را برطرف سازند.
به گفته مون، حفظ تعادل انتقال‌دهنده‌های عصبی، کار دشواری به شمار می‌رود اما او این کار را آغاز کرده است. مون در سال ۲۰۱۷، کمک هزینه‌ای را دریافت کرد تا یک باکتری پروبیوتیک را طراحی کند که هدف آن محافظت از افراد در برابر اثرات منفی افزایش آدرنالین است.
روش مون، توسعه یک حسگر باکتریایی است که می‌تواند مواد شیمیایی خاصی را در روده تشخیص دهد. مون در آزمایشگاه خود، روی حسگرهای مشابهی کار می‌کند تا نهایتا به مهندسی یک سیستم مولکولی با حسگرهای متفاوت بپردازد. او حسگرهایی را نیز برای تشخیص دما، پی‌اچ، سطح اکسیژن، نور، آلاینده‌ها و سایر مواد شیمیایی مرتبط با بیماری ابداع کرده است.
مون نخستین کسی نیست که چنین حسگرهایی را ابداع می‌کند اما در بیشتر حسگرهایی که تاکنون ابداع شده‌اند، عدم تشخیص وجود داشته است. این حسگرها ممکن است در تمایز قائل شدن میان مولکول‌هایی با ساختار مشابه، مشکل داشته باشند. مون ادامه داد: تشخیص، یکی از چالش‌های بزرگ در مهندسی به شمار می‌رود اما ما ثابت کرده‌ایم که این کار امکان‌پذیر است.
پژوهشگران توانستند کار خود را با یک مسیر حسگر آغاز کنند که به طور طبیعی در باکتری‌ها یافت می‌شود. " آستین روتینگهاوس"(Austin Rottinghaus)، دانشجوی مقطع دکتری در آزمایشگاه مون و سایر اعضای آزمایشگاه، از مدل‌سازی رایانه‌ای برای بررسی این موضوع استفاده کردند که جهش‌ها چگونه بر حساسیت مسیر تأثیر می‌گذارند. آنها توانستند یک مسیر حسگر را ایجاد کنند که فقط نسبت به مولکول‌های مورد نظر حساس باشد.
حسگرها در باکتری‌های "اشریشیا کلی"(E.coli) گنجانده شدند و باکتری‌ها را به شکارچی‌های دقیق تبدیل کردند. باکتری‌ها توانستند بین دو مولکول مشابه موسوم به "فنیل‌آلانین"(Phenylalanine) و "تیروزین"(Tyrosine) که به ترتیب با اختلالات "فنیل کتونوری"(PKU) و "تیروزینمی نوع دو"(Tyrosinemia) مرتبط هستند، تمایز قائل شوند.
پژوهشگران، حسگرهایی را نیز برای "فنتیل‌آمین"(Phenethylamine) و "تیرامین"(Tyramine) ابداع کردند که ساختار مشابهی دارند و هر دو در غذا و روده یافت می‌شوند.
با اثبات این مفهوم، آزمایشگاه مون اکنون می‌تواند روی توسعه یک محرک کار کند؛ پروتئینی که براساس اطلاعات جمع‌آوری شده توسط حسگر عمل می‌کند. به عنوان نمونه، فنیل کتونوری، یک بیماری ژنتیکی است که به تجمع بیش از اندازه فنیل‌آلانین در نوزادان منجر می‌شود. یک باکتری کاملا مهندسی شده ممکن است حسگری برای تشخیص آمینواسید و همچنین یک محرک داشته باشد که در صورت بالا بودن سطح فنیل‌آلانین می‌تواند آن را تجزیه کند.
فایده این نوع ارگانیسم‌های مهندسی شده می‌تواند فراتر از شرایط پزشکی باشد. این ارگانیسم‌ها را می‌توان برای نظارت بر کیفیت غذا یا تنظیم مسیرهایی برای مهندسی متابولیک میکروبی، فرآیندهای مورد استفاده برای ساخت بسیاری از داروها، سوخت‌ها یا سایر مواد شیمیایی مورد استفاده قرار داد.
با وجود این، مون به دلیل تجربیات خود، به باکتری‌هایی علاقه دارد که می‌توانند سطح انتقال‌دهنده‌های عصبی را در روده حس کنند. مون گفت: اگر سطح انتقال‌دهنده‌های عصبی بیش از اندازه بالا باشد، باکتری‌ها آنزیمی را تولید می‌کنند که ماده شیمیایی مورد نظر را تجزیه می‌کند. اگر سطح انتقال‌دهنده‌های عصبی بیش از اندازه پایین باشد، باکتری‌ها آنزیمی را تولید می‌کنند که می‌تواند مقدار بیشتری از انتقال‌دهنده‌های عصبی را تولید کند.
حدود ۹۵ درصد از هورمون سروتونین، توسط باکتری‌های روده ساخته می‌شود. مون اضافه کرد: هنگامی که این هورمون و سایر پیام‌رسان‌های عصبی از کار بیفتند، ممکن است شخص آسیب ببیند. او می‌خواهد به این رنج پایان دهد و این آغاز راه‌حل مهندسی ما است.
این پژوهش، در مجله "Cell Systems" به چاپ رسید.
انتهای پیام
منبع : خبرگزاری ایسنا
کلمات کلیدی : میرنیوز باکتری روده هورمون انتقال دهنده عصبی سلامت رواني حسگر مولکول دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس
اشتراک گذاری :
آخرین اخبار علمی
اعضای شورای راهبری هوش مصنوعی معرفی شدند/ایجاد زیر ساخت هوش مصنوعی در دستور کار ۱۰ نهاد
آتش‌سوزی جنگلی موجب رشد حیات دریایی می‌شود!
استرس کاری ریسک بیماری قلبی را در مردان افزایش می دهد
۲.۵ میلیون ایرانی در اهدای خون مشارکت دارند
چین در شرق تهران بیمارستان هوشمند احداث می کند
راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور
وزارت بهداشت برای اولین بار سرایدار استخدام می‌کند
زمان اخذ رأی در انتخابات نظام پرستاری افزایش یافت
هوای آلوده و افزایش ریسک سرطان سینه/ درمان سوءهاضمه با زردچوبه
بیماری هزارچهره را جدی بگیریم/ عوارض بیماری سلیاک
اهمیت تولید محصولات غذایی فاقد گلوتن برای بیماران سلیاک
نشست چالش‌های زنجیره تأمین دارو در ایران برگزار می‌شود
چگونه از ابتلا به سرماخوردگی جلوگیری کنیم
خرید اعتباری محصولات پتروشیمی به نفع صنعت دارو است
چه کسانی پرونده الکترونیک سلامت دارند
بررسی راهکارهای ورود ایران به بازار دارویی اوراسیا
جامعه پزشکی باید تخصص را همراه تعهد حرفه‌ای داشته باشد
هفته دفاع مقدس فرصتی برای انتقال مفاهیم بهداری رزمی
نشست چالش های قیمت گذاری دارو برگزار می‌شود
دانش آموز بدون صبحانه مدرسه نرود/ میان وعده‌های سالم
وزیر بهداشت زنگ دبیرستان شهید آوینی را نواخت
۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان استخدام می شوند
بازدید سرزده عین اللهی از بیمارستان شفا یحیاییان
۲۲ بیمار کرونایی در یک هفته گذشته فوت شدند
داروی ایرانی از طریق صادرات به دنیا معرفی می‌شود
ایران دارای قوی‌ترین نظام سلامت در منطقه است
ادعای دخالت وزارت بهداشت در انتخابات نظام پرستاری رد شد
اورژانس تهران در هفته گذشته ۲۰ هزار مأموریت انجام داد
جهان امروز با کمبود آب و غذای سالم مواجه است
تایید موفقیت نخستین واکسن ایرانی کرونا
