DNA-geïmplanteerde bacteriën om glucose te detecteren

Mocht een studie door een team van studenten van de Missouri University of Science and Technology werkelijkheid worden, dan zullen mensen die lijden aan diabetes in staat zijn om hun bloedsuikerspiegel op een meer kosteneffectieve manier te controleren.
Onlangs ontwierp het team studenten van het Missouri S & T-hoofdstuk van iGEM - de International Genetically Engineered Machine Foundation - een biologisch systeem met stukjes DNA geïmplanteerd in bacteriën om glucose te identificeren. Volgens het team zou hun ontwerp kunnen leiden tot een nieuw soort teststrips voor mensen met diabetes.
Erica Shannon van Wildwood, Mo., een senior in biologische wetenschappen bij Missouri S & T en president van het iGEM-hoofdstuk van de campus, legde uit:

"We hebben DNA ontworpen zodat bacteriën met DNA een verandering in osmolariteit voelen door de aanwezigheid van glucose." (Osmolariteit is de maat voor opgeloste stofconcentratie - in dit geval glucose.)

Het team creëerde genen waarmee de bacterie (een niet-virulente stam van E.coli) kan detecteren of er eenvoudige suikerglucose aanwezig is. Wanneer glucose aanwezig is, geven de bacteriën een gele gloed af, die helderder schijnt naarmate de glucoseconcentraties hoger worden.
Het systeem is gemaakt als onderdeel van een jaarlijkse competitie gesponsord door iGEM, de Americas Regional Jamboree, gehouden in Indianapolis op 8 tot en met 10 oktober 2011. Een zilveren medaille werd uitgereikt aan S & T's iGEM-hoofdstuk voor hun inspanningen.

Dit biologische systeem zou volgens Shannon kunnen helpen bij het ontwikkelen van nieuwe, goedkopere methoden om mensen die lijden aan diabetes, hun bloedglucosespiegels te laten beheersen. Het systeem zou vereisen dat het fluorescente gen wordt vervangen door een die ervoor zorgt dat de bacteriën van kleur veranderen afhankelijk van de suikerniveaus. Dit kan resulteren in de ontwikkeling van nieuwe bloedteststrips die suikerniveaus zouden kunnen onthullen op basis van verschillende kleuren. Als de glucosewaarden bijvoorbeeld binnen bereik zijn, kan de teststrip groen worden. Als de niveaus grenslijnen zijn, verandert de kleur in geel en indien verhoogd in rood.
Shannon legt uit:

"Het enige wat je zou moeten doen is het DNA in een bacterie steken en je hebt je teststrip.
Teststrips op basis van bacteriën zijn ook minder duur om te maken dan de huidige teststrips op basis van chemicaliën.
In de toekomst zou op basis van nader onderzoek een insulinegen aan dit systeem kunnen worden toegevoegd voor gebruik in insulinepompen, waar specifieke glucosespiegels de insulineproductie in gang zetten. "

Geschreven door Grace Rattue