Команда японских исследователей из Университета Кобе разработала новый способ редактирования ДНК бактерий Lactobacillus без использования чужеродного генетического материала. Благодаря этой методике им удалось создать штамм, почти не производящий химическое вещество, которое усугубляет течение диабета 2 типа. Технология получила название Target-AID и, по словам авторов, превосходит широко известную CRISPR-Cas9 по точности и безопасности. Работа опубликована в журнале Applied Microbiology and Biotechnology (AMB).
В отличие от традиционных методов генной инженерии, вызывающих разрывы в ДНК и связанные с этим риски для клеток, Target-AID позволяет точечно изменять отдельные участки генов, не нарушая структуру генома.
«Мы можем изменять гены с почти 100%-й эффективностью и без использования ДНК других организмов. Это делает метод максимально близким к естественным мутациям», — объяснил руководитель проекта, биоинженер Кейдзи Нисида.
Методику уже успешно применили к двум промышленно значимым видам Lactobacillus, которые используются при производстве йогуртов, солений и других ферментированных продуктов. В частности, ученые отключили ген, участвующий в выработке соединения, которое может быть вредным для людей с диабетом. Результат — безопасный для диабетиков штамм бактерий, пригодный для использования в пищевой промышленности.
Важно, что такие бактерии не попадают под строгие законодательные ограничения, применяемые к трансгенным организмам. Это открывает путь к быстрой коммерциализации после прохождения стандартных проверок безопасности.
Кроме того, технология позволяет одновременно редактировать несколько генов и применять ее в фундаментальных исследованиях. В будущем ученые рассчитывают использовать свой метод для создания пробиотиков с направленным оздоровительным эффектом — от укрепления иммунитета до профилактики заболеваний, связанных с образом жизни.
«Мы надеемся, что наша работа станет шагом к новым пищевым продуктам и биодобавкам, которые будут активно поддерживать здоровье человека», — резюмирует Нисида.