2016年世界卫生组织将为抗生素耐药性为“全球健康、食品安全和发展的最大威胁之一” 。公告称越来越多的感染，如肺结核和淋病，每年随着对当前抗生素的耐药性增加治疗越来越难。然而抗生素是必须的，如果没有抗生素，人类将受到持续性感染的困扰。有什么解决方案既能确保治疗效果的持续，同时解决惊人耐药性提升呢？
耐药性的传播途径
一个潜在的解决方案是一种独特类型的食肉细菌，该细菌以其它细菌为食，如那些病原菌。被称为“活的抗生素”，这群肉食性群体引起了科学家们的关注，其中包括冲绳科技研究院(OIST)。在最近发表在《ACS Synthetic Biology》的一篇论文中，OIST的研究人员已经迈出了第一步，对其中一个小小的食肉细菌B.bacteriovorus进行遗传操作。他们已经实现利用操作基因影响这种细菌的捕食行为。
食肉细菌生活周期
“未来，我们希望精确的控制捕食细菌捕食的时机和程度，”本文第一作者，核酸化学和工程系Mohammed Dwidar博士解释道。“目前我们缺乏基本的工程工具来实现这个操作。”
B.bacteriovorus对人类无害，但对革兰氏阴性菌是致命的，包括各种致病菌如大肠杆菌、沙门氏菌、军团菌等。因此，如果能够操控它可以治疗许多不同类型的感染。然而，由于其不寻常的掠夺性和其他独特的特性，B . bacteriovorus的基因操作受到限制。
OIST的研究人员利用基因表达调控工具核糖开关riboswitch，来研究和操作B.bacteriovorus的捕食行为。基因表达的方式遵循一个特定的途径： DNA转录成RNA，RNA通过翻译成蛋白质，然后由蛋白质执行不同的功能。核糖开关调控翻译阶段。通过将核糖开关结合 RNA链，然后用化学方法“激活”， 核糖开关可以启动或停止RNA翻译成蛋白质。
基因表达途径
在他们的研究中，OIST研究人员将一个核糖开关插入一个被认为对B.bacteriovorus的捕食行为极其重要的基因。鞭毛转录起始因子因子fliA。然后用化学茶碱激活它。将改造后的细菌与其猎物大肠杆菌在培养皿一起培养，在茶碱存在下，改造后的B.bacteriovorus似乎繁殖更快。更快的增殖意味着B.bacteriovorus捕食猎物大肠杆菌的速度。这反过来说明茶碱可以控制B.bacteriovorus的生命周期。
茶碱可以控制遗传改造后的B.bacteriovorus生命周期
除了上述“活抗生素”的作用，可控的B.bacteriovorus细菌还有更多的潜在用途。“人们希望没有化学物质的有机食品，”Dwidar博士解释道。“食肉细菌可能是一个潜在的安全选择，作为对一些植物疾病的抗菌药物。我们还可以在工业上使用它，例如，在净水厂”。
“在未来，你可以在新鲜食品上喷这些细菌，防止食物中毒，”参与了该研究的Yohei Yokobayash补充道。
利用OIST研究人员的结果，下一步是要更多了解B.bacteriovorus肉食细菌，为了有一天可以通过控制其行为发挥其作为抗生素的潜力。
