Destruction system implementationWe

Destruction system implementation
We do not want our bacteria to colonize human gut, or to spread in the environment. Thus we will need to add a destruction system in ourIron Coli. Here are some exemple of systems we could use:
• Kill-switch
Kill-switch are one of the most know destruction system and are frequently used in the iGEM competition (see the database created by Paris Bettencourt 2012 team). As we designed a capsule to deliver our Iron Coli in a viscous matrice (with HPMC), we could imagine to incorporate a molecule that will repress the kill-switch. Once the viscous matrice is no longer on the intestines, and so our repressor molecule, the kill-switch would be activated, and then kill the bacteria that remain in the guts. A suitable kill-switch would be for exemple the Biosafety-System araCtive system developed by Biefield 2013 team, which is repressed by L-rhamnose.
• Unnatural amino acids
It is possible to introduce unnatural amino-acids (UAA) with orthogonal system. As for the kill-switch, the orthogonal system would be regulated by the presence of a molecule in the viscous matrice. Then we could use in 2 different ways. First, we can add UAA in our enterobactins enzymes genes. When the molecule is no longer in the intestine, the orthogonal system would no longer be produced and so our different enzymes. Then we can also use UAA as a kill-switch by mutation of an essential gene, exemple Tyrosyl tRNA synthetase, that would be expressed only on the presence of our molecule. Without the recquired molecule, our Iron Coli will die. For more detail, see P.A.S.E 2 System designed by BGU Israel 2013 team.
Chromosomal integration
Horizontal transfer, intra or inter specific, is very common with bacteria. To limit this problem, we could integrate our systems directly into bacterial chromosom of our Iron Coli, thus stopping at least plasmid transfer with the microbiom.
Enterobactin engineering
Even if we made a safe Iron Coli using previous system, a major issue remains: enterobactins produced by our bacteria are released in the lumen of the duodenum and can be catch by both non-pathogenic and pathogenic bacteria. To settle this problem, we could engineer our enterobactin, with slightly modifications, to make them exportable by our Iron Coli but non-importable for any bacteria. Thus, enterobactins would chelate iron and be eliminated in the bowels without inducing modification of the microbiom.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ทำลายระบบงานเราไม่ต้องของแบคทีเรียลำไส้มนุษย์ colonize การแพร่กระจายในสิ่งแวดล้อม ดังนั้น เราจะต้องเพิ่มระบบทำลายใน ourIron Coli นี่คือบาง exemple ของระบบที่เราสามารถใช้:•สวิทช์ฆ่าฆ่าสลับเป็นหนึ่งในสุดรู้ว่าทำลายระบบ และมักใช้ในการแข่งขัน iGEM (ดูฐานข้อมูลที่สร้าง โดยทีมงาน 2012 Bettencourt ปารีส) ขณะที่เราออกแบบแคปซูลส่ง Coli เหล็กของเราใน matrice ข้นกับ HPMC), เราไม่สามารถจินตนาการการรวมโมเลกุลที่จะปราบปรามสวิทช์ฆ่า Matrice ข้นจะไม่ได้อยู่ในลำไส้ และดัง นั้นโมเลกุลของ repressor สวิทช์ฆ่าจะเรียกใช้ และฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่อยู่ในกึ๋นแล้ว สวิทช์ฆ่าเหมาะจะสำหรับ exemple Biosafety ระบบ araCtive ระบบพัฒนา โดยทีม Biefield 2013 ซึ่ง repressed โดย L rhamnose•กรดอะมิโนธรรมชาติได้แนะนำธรรมชาติอะมิโนกรด (UAA) กับระบบ orthogonal ระบบ orthogonal จะควบคุม โดยการปรากฏตัวของโมเลกุลใน matrice ข้นสำหรับฆ่าสลับ แล้ว เราสามารถใช้ 2 วิธี ครั้งแรก เราสามารถเพิ่ม UAA ในยีนของเอนไซม์ enterobactins เมื่อโมเลกุลไม่อยู่ในลำไส้ ระบบ orthogonal จะไม่เป็นดังนั้น และผลิตเอนไซม์ต่าง ๆ ของเรา จากนั้น เรายังสามารถใช้ UAA เป็นสวิทช์ฆ่า โดยการกลายพันธุ์ของยีนสำคัญ exemple Tyrosyl tRNA synthetase ที่จะแสดงเฉพาะในโมเลกุลของเราก็ โดยโมเลกุล recquired, Coli เหล็กเราจะตาย สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม ดู P.A.S.E 2 ระบบที่ออกแบบ โดยทีม BGU อิสราเอล 2013รวมของโครโมโซมแนวถ่าย โอน อินทรา หรืออินเตอร์เฉพาะ เป็นสิ่งธรรมดากับแบคทีเรีย เพื่อจำกัดปัญหานี้ เราสามารถรวมระบบของเราโดยตรงเป็นแบคทีเรีย chromosom Coli ของเหล็ก จึง หยุดน้อยของ plasmid โอน ด้วย microbiomEnterobactin วิศวกรรมถ้าเราทำ Coli เหล็กเซฟที่ใช้ระบบก่อนหน้า ยังคงเป็นปัญหาสำคัญ: enterobactins ผลิต โดยแบคทีเรียของเราถูกนำออกใช้ใน lumen ของ duodenum และสามารถจับ โดยแบคทีเรียไม่ใช่ pathogenic และ pathogenic การจับคู่ปัญหานี้ เราสามารถวิศวกรของเรา enterobactin มีเล็กน้อยแก้ไข เพื่อให้สามารถส่งออก โดย Coli เหล็กของเรา แต่ไม่ใช่สามารถนำเข้าได้สำหรับแบคทีเรียใด ๆ ดังนั้น enterobactins จะ chelate เหล็ก และตัดในส่วน โดย inducing microbiom ปรับเปลี่ยน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ทำลายระบบการดำเนินงานที่เราไม่ต้องการแบคทีเรียของเราที่จะอพยพไปอยู่ในลำไส้ของมนุษย์หรือการแพร่กระจายในสิ่งแวดล้อม ดังนั้นเราจะต้องเพิ่มระบบการทำลายใน ourIron Coli นี่คือบางส่วนของ exemple ระบบเราสามารถใช้เป็น:
•สวิทช์ฆ่าฆ่าสวิทช์เป็นหนึ่งในระบบการทำลายรู้มากที่สุดและมักมีการใช้ในการแข่งขัน iGEM (ดูฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยปารีส Bettencourt 2012 ทีม)
ในขณะที่เราได้รับการออกแบบแคปซูลที่จะส่งมอบ Coli เหล็กของเราใน Matrice หนืด (มี HPMC) เราสามารถจินตนาการที่จะรวมโมเลกุลที่จะระงับฆ่า-สวิทช์ เมื่อ Matrice หนืดไม่ได้อยู่ในลำไส้และเพื่อให้โมเลกุลอดกลั้นของเราฆ่าสวิทช์จะถูกเปิดใช้งานแล้วฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่ยังคงอยู่ในความกล้า ฆ่าสวิทช์ที่เหมาะสมจะเป็นสำหรับ exemple ระบบความปลอดภัยทางชีวภาพระบบ araCtive พัฒนาโดยทีม Biefield 2013 ซึ่งเป็นอัดอั้นโดย L-rhamnose.
•กรดอะมิโนธรรมชาติมันเป็นไปได้ที่จะแนะนำธรรมชาติกรดอะมิโน (UAA) กับระบบมุมฉาก
สำหรับฆ่าสวิทช์ระบบมุมฉากจะถูกควบคุมโดยการปรากฏตัวของโมเลกุลใน Matrice หนืด แล้วเราสามารถใช้ใน 2 วิธีที่แตกต่างกัน ครั้งแรกที่เราสามารถเพิ่ม UAA ใน enterobactins เอนไซม์ยีนของเรา เมื่อโมเลกุลไม่ได้อยู่ในลำไส้ระบบมุมฉากจะไม่ได้รับการผลิตและอื่น ๆ ที่แตกต่างกันของเราเอนไซม์ แล้วเรายังสามารถใช้เป็น UAA ฆ่าสวิทช์จากการกลายพันธุ์ของยีนที่สำคัญ exemple synthetase Tyrosyl tRNA ที่จะแสดงเฉพาะในการปรากฏตัวของโมเลกุลของเรา โดยไม่ต้องโมเลกุล recquired, ไลเหล็กของเราจะตาย สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดดูที่วอ 2 ระบบการออกแบบโดย BGU อิสราเอล 2013 ทีม.
โครโมโซมบูรณาการโอนแนวนอน, ภายในหรือระหว่างที่เฉพาะเจาะจงเป็นเรื่องธรรมดามากที่มีเชื้อแบคทีเรีย
. ที่จะ จำกัด ปัญหานี้เราสามารถบูรณาการระบบของเราโดยตรงใน chromosom แบคทีเรีย Coli เหล็กของเราจึงหยุดอย่างน้อยโอนพลาสมิดที่มี microbiom
วิศวกรรม Enterobactin
แม้ว่าเราทำเตารีด Coli ใช้ระบบก่อนหน้านี้เป็นปัญหาใหญ่ที่ยังคง: enterobactins ผลิต โดยแบคทีเรียของเราได้รับการปล่อยตัวในเซลล์ของลำไส้เล็กส่วนต้นและสามารถที่จะจับทั้งจากเชื้อแบคทีเรียที่ไม่ก่อให้เกิดโรคและทำให้เกิดโรค ที่จะชำระปัญหานี้เราสามารถ enterobactin วิศวกรของเรามีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยเพื่อให้พวกเขาสามารถส่งออกโดย Coli เหล็กของเรา แต่ที่ไม่ importable สำหรับแบคทีเรียใด ๆ ดังนั้นจะ enterobactins คีเลตและธาตุเหล็กถูกตัดออกในลำไส้โดยไม่ต้องกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ microbiom

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การใช้ระบบการทำลาย
เราไม่ได้ต้องการแบคทีเรียของเราที่จะตั้งรกรากในมนุษย์ หรือแพร่กระจายในสิ่งแวดล้อม ดังนั้นเราจึงจะต้องเพิ่มระบบการทำลายใน ouriron coli นี่เป็นตัวอย่างบางระบบจะใช้ :
-
สวิตช์ฆ่าฆ่าเปลี่ยนเป็นหนึ่งในส่วนใหญ่ทราบระบบการทำลายและใช้บ่อยใน igem การแข่งขัน ( ดูฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยปารีส bettencourt 2012 ทีม ) เราออกแบบแคปซูลส่ง coli เหล็กของเราใน matrice หนืด ( HPMC ) เราสามารถจินตนาการรวมโมเลกุลที่จะปราบปรามฆ่าเปลี่ยน . เมื่อ matrice หนืดไม่มีในลำไส้และโมเลกุลของตัวควบคุมชื่อโดเมนของเรา ฆ่าสวิทช์จะเปิดใช้งาน แล้ว ฆ่าแบคทีเรียที่ยังคงอยู่ในความกล้า สวิตช์ฆ่าเหมาะจะเป็นเช่นระบบความปลอดภัยทางชีวภาพ aractive biefield 2013 ทีมพัฒนาระบบซึ่งจะกดดันโดย l-rhamnose .
-
ผิดธรรมชาติกรดอะมิโน มันเป็นไปได้ที่จะแนะนำธรรมชาติกรดอะมิโน ( uaa ) ด้วยระบบ ) . สำหรับฆ่าสวิตช์ระบบซึ่งจะถูกควบคุมโดยการแสดงตนของโมเลกุลใน matrice หนืด แล้วเราก็จะใช้ใน 2 วิธีที่แตกต่างกัน ครั้งแรก เราสามารถเพิ่ม uaa ใน enterobactins เอนไซม์ยีน เมื่อโมเลกุลที่ไม่มีอยู่ในลำไส้ ระบบซึ่งจะไม่สามารถผลิตและเอนไซม์ต่าง ๆ ของเรา แล้วเรายังสามารถใช้ uaa เป็นสวิตช์ฆ่าโดยการกลายพันธุ์ของยีนก่อตัวอย่างเช่น tyrosyl ทีอาร์เอ็นเอเทส จะแสดงเฉพาะในการแสดงตนของโมเลกุลของเรา โดยโมเลกุล recquired , coli เหล็กของเราจะตาย สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมดู p.a.s.e 2 ระบบที่ออกแบบโดย bgu อิสราเอล 2013 ทีม

ของบูรณาการแนวนอนโอน , ภายในหรือระหว่างที่เฉพาะเจาะจงมากเหมือนกันกับแบคทีเรีย เพื่อจำกัดปัญหานี้เราสามารถรวมระบบของเราโดยตรง chromosom เชื้อแบคทีเรีย coli เหล็กของเราจึงหยุดอย่างน้อยพลาสมิดโอนกับ microbiom .
enterobactin วิศวกรรม
ถ้าเราทำจากเหล็กปลอดภัยโดยใช้ระบบที่ผ่านมา ปัญหาสำคัญที่ยังคง : enterobactins ผลิตโดยแบคทีเรียในลำไส้ของเราออกของลำไส้เล็ก และสามารถจับทั้ง และไม่มีเชื้อโรค เชื้อโรคแบคทีเรียเพื่อจัดการปัญหานี้ เราสามารถ enterobactin วิศวกรของเรามีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อย เพื่อให้สามารถส่งออกได้ โดยเชื้อที่เหล็กของเรา แต่ไม่ใช่สินค้านำเข้าสำหรับแบคทีเรีย ดังนั้น enterobactins จะคีเลตเหล็ก และตกรอบในลำไส้โดยไม่ต้องกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงของ microbiom .