DNA-implantierte Bakterien zum Nachweis von Glucose

Sollte eine Studie von einem Team von Studenten der Missouri University of Science and Technology Realität werden, können Personen, die an Diabetes leiden, ihren Blutzuckerspiegel auf kosteneffektivere Weise überwachen.
Kürzlich hat das Studententeam des Missouri S & T-Kapitels von iGEM - der International Genetic Engineered Machine Foundation - ein biologisches System entwickelt, bei dem in Bakterien implantierte DNA-Stücke Glukose identifizieren. Laut dem Team könnte ihr Design zu einer neuen Art von Teststreifen für Menschen mit Diabetes führen.
Erica Shannon von Wildwood, Mo., Senior in Biowissenschaften bei Missouri S & T und Präsident des Campus iGEM Kapitel, erklärte:

"Wir haben DNA so entwickelt, dass Bakterien, die DNA haben, eine Veränderung der Osmolarität aufgrund der Anwesenheit von Glukose spüren würden." (Osmolarität ist das Maß für die Konzentration von gelösten Stoffen - in diesem Fall Glucose.)

Das Team erstellte Gene, die es den Bakterien (einem nicht-virulenten Stamm von E. coli) ermöglichen, zu erkennen, ob einfache Zuckerglucose vorhanden sind. Wenn Glukose vorhanden ist, geben die Bakterien ein gelbes Leuchten ab, das heller leuchtet, wenn die Glukosekonzentrationen höher werden.
Das System wurde im Rahmen eines alljährlichen Wettbewerbs entwickelt, der von iGEM, dem Americas Regional Jamboree, gesponsert wurde und vom 8. bis 10. Oktober 2011 in Indianapolis stattfand. Für ihre Bemühungen wurde dem iGEM-Chapter von S & T eine Silbermedaille verliehen.

Dieses biologische System könnte laut Shannon helfen, neue, weniger teure Methoden zu entwickeln, um Menschen mit Diabetes zu helfen, ihren Blutzuckerspiegel zu kontrollieren. Das System würde erfordern, dass das fluoreszierende Gen durch eines ersetzt wird, das bewirkt, dass die Bakterien abhängig von den Zuckergehalten die Farbe ändern. Dies könnte zur Entwicklung neuartiger Blutteststreifen führen, die Zuckergehalte basierend auf verschiedenen Farben aufzeigen könnten. Wenn der Blutzuckerspiegel beispielsweise innerhalb des Bereichs liegt, wird der Teststreifen möglicherweise grün. Wenn Ebenen grenzwertig sind, ändert sich die Farbe zu gelb und wenn erhöht, zu rot.
Shannon erklärt:

"Alles, was Sie tun müssten, ist, die DNA in ein Bakterium zu stecken und Sie haben Ihren Teststreifen.
Teststreifen auf Bakterienbasis wären auch billiger herzustellen als die derzeitigen Teststreifen auf chemischer Basis.
In Zukunft könnte auf der Grundlage weiterer Forschungen ein Insulin-Gen zu diesem System für den Einsatz in Insulinpumpen hinzugefügt werden, wo spezifische Glukosespiegel die Insulinproduktion auslösen. "

Geschrieben von Grace Rattue