“传感器细菌”问世，可快速检测肠道信息-凡亿课堂

近日，来自瑞士的科研团队通过基因改造的细菌做数据记录器，在保证正常生理机体下成功获取不同饮食和疾病背景下的小白鼠肠道信息，该研究将成功推动非侵入式肠道疾病诊断的发展，也验证传感器在生物医学研究和生物医学诊断方面的巨大潜力。

据了解，对整个肠道的细菌基因表达模式进行无创测量，在了解体内微生物群生理学和病理生理学都很重要，然而到目前为止，仍然没有通过不干扰到正常生理的方法来了解体内肠道微生物群的动态信息。
而科研团队对细菌进行改造，使其作为数据记录器并记录基因活动的信息，并成功在小白鼠上测试到该细菌，这是未来在医学行业中应用“传感器细菌”的重要一步，可以用来诊断营养不良或哪种饮食更适合病患。
据悉，该研究团队由苏黎世联邦理工学院生物工程教授蓝道尔·普拉特领导组织，它改进了自己数年前研发的Record-seq技术，将一种有益的梭菌细菌的CRISPR阵列引入到肠道细菌大肠杆菌的菌株中。通过从RNA获取CRISPR间隔子进行的转录记录使工程化细菌能够连续记录细菌群体中基因表达的历史。
而来自伯尔尼大学的安德鲁·麦克弗森所领导的科研团队在实验室中对小白鼠进行了以这种方式修饰的肠道细菌的试验，该团队收集了实验动物的粪便样本，从中分离出细菌DNA，并使用高通量DNA测序对其进行分析。利用生物信息学，研究人员能够从大量数据中重建信使RNA片段的遗传信息。因此，科学家们能够非侵入性地确定肠道细菌在体内停留期间产生哪种信使RNA分子的频率，从而确定哪些基因是活跃的。通过将“传感器细菌”分别施用于患有肠道炎症的小鼠和健康小鼠，研究人员能够识别肠道中的炎症反应，并确定切换到炎症模式的肠道细菌的特定信使RNA谱。
除此之外，该研究团队在对喂食不同食物的小白鼠中，发现细菌如何使它们的新陈代谢适应各自的营养供应，为饮食、炎症和体内微生物相互作用如何塑造哺乳动物宿主的健康提供了额外的视角。
该研究及具体细节已整理发表在学术杂志《科学》上。

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