CRISPR enthüllt das geheime Leben von antimikrobiellen Peptiden
Wenn es um das Immunsystem, denken wir für gewöhnlich über die Lymphozyten wie B-und T-Zellen oder Makrophagen Los ständige suchen-und-zerstören-Missionen gegen eindringende Krankheitserreger wie Bakterien und Viren. Aber unser Immunsystem eigentlich auch eine weniger bekannte und weniger untersuchte erste Verteidigungslinie bezeichnet als „angeborene Immunität“.
Eine der wichtigsten Waffen der angeborenen Immunität sind eine Familie von kleinen Peptiden, gemeinsam bekannt als „antimikrobielle Peptide“ oder Verstärker für kurze. AMPs produziert werden von der host (z.B. menschlichen) Zellen und Bekämpfung von eindringenden Mikroorganismen durch das Auseinanderbrechen Ihrer Zellmembranen oder durch die Ausschaltung Ihrer Funktionen.
Trotz Ihrer Bedeutung, wir wissen sehr wenig über die AMPs. Einige in-vitro-Studien haben gezeigt, dass Sie können Bakterien und Pilze töten, aber die Wissenschaftler haben hart gedrückt, um zu studieren, Sie in lebenden Organismen. Einer der Gründe ist, dass es einfach zu viele Faktoren, die bei der angeborenen Immunität, so dass eine Isolierung der Wirkung der einzelnen AMPs in einem lebenden Organismus ist ein sehr Komplexes Unterfangen.
Aber jetzt haben wir die tools. Wissenschaftler aus dem Labor von Bruno Lemaitre an der EPFL Global Health Institute benutzt haben, CRISPR, das “ gene-editing-Technik, zum löschen von nicht weniger als 14 Ampere aus der Taufliege Drosophila. Durch löschen einzelner AMP-Gene, verschiedene Kombinationen von Genen, oder sogar alle 14 Gene, die Wissenschaftler waren in der Lage zu entfernen, um die entsprechenden AMPs und beobachten Sie, wie Ihre Abwesenheit beeinflusst die Fliegen resistent gegen verschiedene bakterielle und Pilz-pathogene.
Die Ergebnisse zeigten, dass, zumindest in Drosophila, AMPs wirken vor allem gegen Gram-negative Bakterien (z.B. E. coli, Enterobacter-Arten) und bestimmte Pilze. Die AMPs auch arbeiten entweder zusammen oder durch addition Ihrer einzelnen Wirkungen. Überraschend fanden Sie, dass bestimmte AMPs ist unglaublich spezifische Abwehr bestimmter Infektionen (z.B. der AMP diptericin gegen den Erreger P. rettgeri). Dieses unerwartete Ergebnis hebt eine bisher unbekannte Ebene der Spezifität der angeborenen Immunantwort.
„Was wirklich spannend ist, dass diese Ergebnisse helfen uns zu verstehen, wie unsere eigenen AMPs, die helfen könnte, Infektionen zu bekämpfen“, sagt Mark Austin Hanson, die Studie der erste Autor. „Es könnte sein, dass einige Leute haben eine defekte Kopie von einem bestimmten AMP benötigt, um zu verhindern, dass eine Allgemeine Infektion—wie ein Beispiel, uropathogenic E. coli—Bakterien und so sind Sie ein höheres Risiko. Bekämpfung der Infektion ist toll, aber zu lernen, wie um zu verhindern, dass es in den ersten Platz ist das ideal der Medizin. Das ist es, was diese AMPs tun: Sie verhindern die Infektion, bevor es sich jemals rechnet.“