来自wrzburg Helmholtz rna感染研究所(HIRI)的研究人员首次将CRISPR干扰用于肠道共生拟杆菌(Bacteroides thetaiotaomicron)的功能表征。他们发现了一种小核糖核酸(sRNA)，在胆汁存在的情况下调节微生物的生长。
这一发现将有助于更好地了解这种细菌在其原生环境——人类肠道中的生活方式，并有助于临床应用的发展。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
拟杆菌(Bacteroides thetaiotaomicron)是人类肠道微生物群中丰富的一员。这种细菌支持多糖的消化，对人类健康至关重要，但它也可能引起或促进感染。作为一种模式生物，双歧杆菌的研究越来越多，但其基因功能尚不清楚。后者尤其适用于非编码基因，它们被转录成小的非编码核糖核酸(简称sRNAs)，而不被翻译成蛋白质。
亚历山大·韦斯特曼说:“我们的肠道互惠主义者正在影响我们的健康和疾病，但我们对非编码基因的功能几乎一无所知。”
Westermann说，考虑到非编码DNA区域在病原体感染中具有的重要功能，可以假设它们在拟杆菌等有益细菌中发挥着类似的关键作用。
Westermann发起了这项研究，他是w
rzburg亥姆霍兹rna感染研究所(HIRI)的研究小组负责人，HIRI是布伦瑞克亥姆霍兹感染研究中心(HZI)与Julius-Maximilians-Universit?t w
rzburg合作的一个站点。
“以微生物群为中心的干预受到我们对其许多组成物种的基因功能的不完整理解的限制。虽然sRNA基因在细菌中的重要性已经被认识到，但缺乏用于其整体功能表征的工具，”Westermann说。
Westermann实验室的科学家们与HIRI的Chase Beisel部门合作，现在已经部署了一种称为CRISPR干扰(简称CRISPRi)的分子生化工具来解决这个问题。利用特别设计的引导rna, CRISPRi阻断了选定基因的表达，实际上是将它们敲除。
该研究的第一作者、韦斯特曼实验室的博士生吉安卢卡·普利扎(Gianluca Prezza)说:“尽管正在进行尝试，但据我们所知，CRISPRi以前还没有被用于对拟杆菌的taiotaomicron基因进行系统功能筛选。”
研究人员使用CRISPRi生成了这些重要肠道细菌的基因间sRNA库的靶向敲除文库。在随后的筛选中，他们发现了一种以前未表征的sRNA，它调节涉及拟杆菌细胞表面组装的基因，并增强了对胆盐的敏感性。Prezza说:“抑制被识别的sRNA，称为BatR，可以增加拟杆菌对胆汁压力的恢复能力。”
总的来说，该引导RNA文库具有在各种实验条件下系统揭示拟杆菌的基因功能的潜力。Westermann说:“我们的工作阐明了CRISPRi对srna功能表征的好处，并为在这些丰富的人类微生物群成员中靶向基因敲低奠定了基础。”同时，该研究为该方法在其他细菌物种中的复制提供了基础。
