به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، میکروارگانیسم‎‌های مهندسی ژنتیکی شده را اگر بتوان به راحتی کنترل کرد، می‌توانند در بسیاری از موارد مفید باشند. محققان اکنون یک کلید مرگ ژنتیکی ایجاد کرده‌اند که می‌تواند در میکروب‌های مهندسی ژنتیکی شده قرار داده شود تا تحت مجموعه ای از پارامترها به صورت خودبه‌خود تخریب شوند.

مدارهای ژنتیکی را می‌توان برای درک شرایط محیطی و پاسخ به آن‌ها طراحی کرد. میکروب‌ها می‌توانند یک مولکول را شناسایی کرده و به سمت آن حرکت کنند، یا یک مهاجم را شناسایی کرده و آن را از بین ببرند، اما در آزمایشگاه Tae Seok Moon، دانشمندان میکروب‌هایی را طراحی کرده‌اند که اگر دمای اطراف آن‌ها به یک نقطه خاص برسد، خود را از بین می‌برند.

میکروب‌های مهندسی شده ژنتیکی که می‌توان دستور از بین بردن آن‌ها را داد ممکن است برای موارد درمانی مفیدتر باشند زیرا خطر کمتری دارند.

محققان در طراحی این میکروب‌های مهندسی شده با چالش‌های زیادی روبه‌رو بودند. در ابتدا یک فعال‌سازی در سطح پایه صورت گرفته که یا اثر بیش از اندازه داشته‌ یا بی‌اثر بوده است، و در نهایت منجر به بروز جهش‌های مقاوم در باکتری می‌شود. بنابراین، اگرچه قرار بوده که باکتری‌ها با رسیدن دما به یک نقطه تنظیم شده از بین بروند، بسیاری از آن‌ها زنده می‌ماندند. همچنین در برخی موارد، روشن شدن کلید مرگ بسیار طول می‌کشیده، که به باکتری‌ها زمان بیشتری برای بروز جهش  مقاوم می‌دهد.

هدف این گروه تحقیقاتی، طراحی میکروب‌های مهندسی شده بوده که بتوان از آن‌ها برای تخریب پلاستیک و کمک به محیط زیست استفاده کرد. به همین خاطر میزان پایداری میکروب‌ها تا به پایان رساندن کار مساله مهمی بوده است. زیرا ممکن است به علت حجم بالای زباله‌ها تخریب پلاستیک‌ها چند روز یا چند هفته طول بکشد.

محققان در نهایت با قرار دادن چندین کلید مرگ، توانستند بر این مشکلات غلبه کنند. آزمایشات با استفاده از بیش از یک میلیارد میکروب و چهار نوع کلید مرگ مختلف صورت گرفت و در نهایت در دمای تنظیم شده هیچ باکتری زنده نماند. آزمایش‌ روزانه میکروب‌هایی که کلید مرگ را در DNA خود حمل می‌کردند نیز نشان داد که این کلیدها تا 28 روز کار می‌‌کنند.

محققان همچنین، میکروب‌های مهندسی شده را در مدل موش آزمایش کردند، اما در آینده، علاقه مند به توسعه کلیدهای مرگ برای میکروارگانیسم‌هایی داخل خاک به منظور از بین بردن پاتوژن‌هایی که به محصولات زراعی آسیب می‌رسانند و در نهایت برای میکروبیوم در روده انسان هستند.

به گفته محققان، در نهایت، میکروب‌های مهندسی شده باید طوری ساخته شوند که کاری که ما می‌خواهیم را انجام دهند و سپس از بین بروند. این میکروب‌‎ها بسیار باهوش هستند زیرا به شرطی که به آن‌ها خوب آموزش دهیم ممکن است برای حل مسائل مختلف مفید باشند.

پایان مطلب/

لینک خبر:

https://www.nature.com/articles/s41467-022-28163-5