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PNAS: i batteri E.coli programmati per monitorare l'ambiente intestinale

Secondo uno studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), il batterio  E. coli può essere programmato per rilevare uno stimolo ambientale all'interno dell'intestino di un topo vivente e registrare e segnalare lo stimolo in maniera non invasiva.

Precedenti ricerche hanno dimostrato che i sistemi genetici possono essere progettati per rilevare, registrare e segnalare i segnali da un ambiente in vitro. Pamela Silver e colleghi hanno provato a programmare il sistema genetico di batteri E. coli dell'intestino per consentire il monitoraggio ambientale all'interno di un sistema vivente. Gli autori hanno introdotto i geni dell’interruttore genetico cI/Cro del fago lambda, un virus che infetta comunemente i batteri E. coli, nel genoma dell’E. coli.

Quando i batteri ingegnerizzati sono stati coltivati in vitro ed esposti alla anidrotetraciclina, un antibiotico inattivo, l’elemento chimico ha innescato i geni dei fagi che hanno iniziato a produrre proteine Cro. In assenza di anidrotetraciclina i geni dei fagi all’interno dei batteri hanno prodotto proteine cI.


Gli autori hanno trasferito il sistema di interruttore genetico a un ceppo di E. coli isolato e adattato per l'intestino di un topo e hanno dato da mangiare ai topi l’E. coli ingegnerizzato. L'analisi dei campioni di feci di topo ha confermato che i batteri ingegnerizzati si sono stabiliti nelle viscere del topo e hanno iniziato la produzione di proteine cI. Dopo aver somministrato ai topi anidrotetraciclina, l’E. coli raccolto nei campioni fecali aveva prodotto prevalentemente proteine Cro, suggerendo che l'interruttore genetico era stato innescato dall’esposizione all’anidrotetraciclina, simile all'osservazione in vitro.

Secondo gli autori, i risultati dimostrano che un sistema di segnalazione genetico può stabilmente operare all'interno di un organismo vivente, consentendo il monitoraggio non invasivo di un ambiente interno complesso.

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Pubblicato il: 25 marzo 2014

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