Survival and uptake of feed-derived DNA in the mammalian intestinal tract

Abstract

Lise Nordgård har i sin avhandling fra Universitetet i Tromsø og GenØk-Senter for biosikkerhet studert hva som skjer med introduksjon av transgene genkonstrukter som inntar en organsime via fòr. Blir DNA brutt ned når det passerer tarmkanalen eller overlever det? Kan dette DNAet passere tarmbarrierer og videre tas opp i blod og transporteres rundt i organsimen for å bli tatt opp av celler i vev? Hva med bakteriene i tarmen, kan disse ta opp fremmed DNA og utrykke det? I arbeidet sitt har Lise Nordgård gjennomført ulike foringsforsøk hvor rotter har blitt foret med transgene genkonstrukter. I studiene ble eventuelt opptak av DNA via tarmkanalen og transport til ulike organer ble undersøkt, herunder blodbane, lever, lymfeknuter milt, etc. undersøkt. Fragmenter av de transgene konstruktene har blitt gjenfunnet i flere indre organer som milt lever, lymfevev og bukspyttkjertel hos unge, aktivt voksende rotter. I et annet forsøk har hun sett på bakteriens evne i tarmsystemet til å ta opp genkonstrukter ved en opptaksmekanisme kalt naturlig transformasjon. Antibiotikaresistensgener brukes ofte som seleksjonsmarkører ved genmodifisering og markørgenene finnes derfor i mange GMOer på det internasjonale markedet. Det har derfor vært reist spørsmål om bakterier i tarmen hos levende organismer kan ta opp disse genene og på den måten bli resistente mot antibiotika. I innhold fra mage, tynntarm, cecum og tykktarm hos rotter foret med transgene genkonstrukter har ulike størrelser fragmenter av de transgene konstruktene blitt gjenfunnet. Ulike modellsystemer med sterile rotter ble etablert for å kunne studere kontrollert opptak av fremmed DNA hos bakterier i tarmsystemet. I disse studiene viste det seg at innholdet fra de ulike tarmdelene virket hemmende eller hindret eksponering av DNA fragmenter til Acinetobacter baylyi, som er en kjent og ofte brukt modell bakterie for naturlig transformasjon. Deler av dette studiet ble utført i samarbeid med Karolinska Instituttet, Stockholm, Sverige. I tillegg ble flere kjente humane tarmbakteriers evne til å ta opp nakent DNA inn i cellen via naturlig transformasjon undersøkt.