استفاده از باکتری ها به عنوان داروهای بیولوژیک

مدارهای زندگی

ژنها و دیگر قسمتهای DNA که ژنها را خاموش و روشن میکنند میتوانند به شیوه های جدیدی به یکدیگر متصل شوند. آنها مثل مدارهای الکتریکی کار میکنند که اسباب بازی ها را راه می اندازند. زیست شناسان می توانند توسط این مدارها که از جنس DNA هستند موجودات زنده مثل باکتری ها را به داروهای زنده تبدیل کنند.
یک سوییچ ساده

در یک مدار ساده یک ژن میتواند بوسیله یک سیگنال بخصوص روشن شود تا یک ماده مفید تولید کند. ژن زیر به یک ناحیه تنظیمی (قرمز) متصل شده است؛زمانیکه مولکول ورودی وجود نداشته باشد مدار خاموش است و محصولی تولید نمی‌شود.اما زمانیکه این ناحیه با یک مولکول ورودی تحریک شود،ژن روشن شده و مولکول دلخواه تولید می‌شود.

بیمارانی که مبتلا به اختلال در چرخه اوره هستند،در نتیجه ی کمبود نوعی آنزیم سطح آمونیاک در بدن آنها بالا میرود. زیست شناسان در صدد درمان این بیماری از طریق وارد کردن باکتری مهندسی ژنتیکی شده Ecoli می باشند تا آمونیاک را ببلعد. این باکتری طوری مهندسی شده است که مقادیر زیادی آمینواسید آرژینین تولید کند و برای تولید این آمینواسید نیاز به مصرف آمونیاک دارد.
در ابتدا ژنی که مسئول مهار کردن تولید بیش از اندازه آرژینین میباشد (صورتی) خاموش می باشد.یک ژن دیگر (سبز) اضافه میشود.این ژن زمانی روشن میشود که توسط نوعی پروتئین بنام FNR (زرد) تحریک شود.FNR تنها در مکان هایی وارد عمل می شود که سطح اکسیژن در آنها پایین باشد،مانند روده انسان.

زمانیکه ژن مهندسی شده داخل باکتری قرار بگیرد و توسط آمونیاک تحریک شود و همچنین سطح اکسیژن محیط پایین باشد تبدیل به یک ماشین تولید کننده ی آرژینین میشود. این کنترل دوگانه تضمین میکند که باکتری این عمل را تنها داخل بدن انجام میدهد.

ترجمه : آیدا بهرامی‌فر