宣布日期：2022-10-11 宣布人：asiagame生物
全球细菌对抗生素耐药性的升级迫使研究者们亟需开发对抗耐药菌的新型抗菌剂 。噬菌体疗法是一种有前途但具有挑战性的新型抗菌要领
合成生物学是设计和构建新的生物实体，例如酶、电路、�？榛蛳低�，或通过对遗传信息重新编程刷新已保存的生物系统以抵达我们想要的效果 。合成生物学自1960年月以来一直生长，随着DNA合成本钱的下降、基因工程手艺的前进以及基因组和数据科学的生长，合成生物学在已往十年迅速扩张 。合成生物学与古板分子和细胞生物学的区别在于，其重点在于设计和构建可以建模、明确和优化以知足特定性能标准的焦点组件，并将这些较小的部件和装备组装成更大的集成系统，以解决详细问题 。本文将概述合成生物学的生长和应用 。
01 合成生物学的生长
合成生物学的生长历程可分为三个差别时期 。1.基础时期，许多经典实验和文化特征的建设 ；2.中心阶段，领域扩大但工程滞后 ；3.加速立异和转变实践的时代，新手艺使我们能在生物手艺和医学方面向现实应用迈进 。
02 合成生物学在噬菌体中的应用
2.1
提高噬菌体效率
经由基因编辑后表达生物膜基质降解酶的噬菌体比非工程化的噬菌体更容易穿透和降解生物膜 。细菌计数效果显示，表达疏散素B (DspB) 的T7噬菌体扫除实验性大肠杆菌生物膜的效果比不表达DspB的比照好约莫三倍 。解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)是一种常见的植物病原体，但很少有噬菌体能有用治疗或� ；な苎镜淖魑�，由于欧文氏菌会爆发一种可作为噬菌体屏障的胶囊 。将欧文氏菌噬菌体L1 (dpoL1-C)的荚膜解聚酶基因克隆到不相关的噬菌体Y2的基因组中，爆发比Y2更大、更清晰的噬菌斑 。只管爆发量较低，但与野生型相比，工程化噬菌体在熏染24小时后导致细菌下降约3个数目级，能更好的杀死欧文氏菌 。这些效果与实验花熏染效果相匹配，并说明晰表达解聚酶的工程噬菌体怎样资助噬菌体更好地施展作用 。这两个工程噬菌体编码水解酶或解聚酶基因的例子批注，合成生物学可用于极大地刷新自然噬菌体 。
2.2
改变噬菌体宿主规模
为战胜噬菌体的宿主特异性，在临床使用噬菌体时，通常接纳鸡尾酒的要领以抵达足够的临床笼罩率 。但随着病原体种群在熏染历程中一直演变，鸡尾酒噬菌体需要按期更新，这会带来重大的实践和羁系挑战，扩大噬菌体宿主规模可以在已经被批准为清静有用的噬菌体支架中举行刷新 。为实现这一目的，Ando等人构建了宿主规模改变的T7样噬菌体的合成突变体 。在T7样噬菌体中，宿主规模主要由基因17编码的尾部隶属物决议 。虽然将基因17与来自其他几个相关噬菌体的类似基因交流爆发可展望的宿主规模改变，但克雷伯氏菌噬菌体 K11 和T7之间的杂合子需要替换T7的所有三个尾部基因（基因 11、12和17）以及来自K11的响应基因，这关于古板的等位基因交流手艺将极具挑战性 。然而，这种要领需要在已知噬菌体之间交流尾部因素，因此它实质上仅限于已对噬菌体举行表征及测序的活性噬菌体 �？⒂糜诘鹘馐删逅拗鞴婺５母咄恳於允删逯瘟频奈蠢醇呒壑� 。
2.3
将温顺性噬菌体刷新为裂解性噬菌体
由于温顺性噬菌体具有整合到宿主菌及带有毒力基因等特征，通常不必作噬菌体治疗，但有些细菌很难从情形中疏散到裂解性噬菌体，因此对此类菌使用噬菌体治疗就必需对噬菌体举行刷新 。Kilcher等人使用李斯特菌噬菌体P335作为支架，构建了一种缺乏主要阻遏物的剧毒突变体，并通过使其表达第二种内溶素进一步提高了噬菌体的裂解活性 。由此爆发的噬菌体不会使李斯特菌溶原化，有用地杀死李斯特菌，并且能够镌汰耐药性的生长 。
2.4
刷新裂解酶杀菌
Briers等人开发了称为Artilysins的合成噬菌体溶素，它包括渗透革兰氏阴性细菌外膜的肽，并且能够自力于任何自动转运举行摄取 。他们的设计基于融合到选定噬菌体内溶素C端的脂多糖去稳固肽 。这些Artilysins中效果最好的对铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌均具有杀菌作用，导致细菌数目下降4到5个数目级，并且使静止期的鲍曼不动杆菌下降了8个数目级 。
小结
全球细菌对抗生素耐药性的升级迫使研究者们亟需开发对抗耐药菌的新型抗菌剂 。噬菌体疗法是一种有前途但具有挑战性的新型抗菌要领，好比，需要解决诸如窄宿主、细菌对噬菌体的抗性、制造本钱以及剂量分派/递送要领等限制 。合成基因组组装和病毒基因组工程的最新希望可用于建设具有卓越治疗性能的噬菌体，合成噬菌体可能会启用新的知识产权并吸引大型制药公司的兴趣 。别的，这些手艺还可以应用于编辑新型治疗诊断乃阶载体，具有改善的组织穿透性和有用载荷携带潜力，用于治疗癌症和其他疾病 。
