研究人员揭示了细菌和病毒之间的“军备竞赛”

时间:2020-04-21 17:44 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

研究人员揭示了细菌和病毒之间的“军备竞赛”

最近发表在国际科学杂志《自然》(Nature)上的这项研究揭示了细菌免疫系统是如何对宿主有害的,以及为什么它们不是在所有细菌中都存在。

英国埃克塞特大学(University of Exeter)的研究人员在法国蒙彼利埃大学(University of Montpellier)和奥塔哥团队的支持下,得出了一个令人惊讶的发现:当被某些病毒感染时,现有的CRISPR抗病毒免疫通常对这种细菌不利。

CRISPR以其作为精确基因工程工具的用途而闻名。然而,CRISPR系统(DNA片段)自然存在于许多细菌中,具有为细菌提供对病毒或外来DNA免疫的重要功能。

这引发了一个重要的问题,即自动性在其他致病菌中是否重要。奥塔哥的研究人员克里斯·布朗博士、崔泰元博士和彼得·费南教授通过分析17万多种细菌基因组,包括各种病原体,利用生物信息学来解决这个问题。所使用的软件是由奥塔哥大学的布朗和菲纳兰小组开发的,而奥塔哥大学新近毕业的博士布里吉特·沃森为英国的实验做出了贡献。

“我们搜索了CRISPR系统和整合病毒基因组的DNA序列。我们发现,CRISPR自身免疫可能在自然界中广泛存在,”布朗博士说。

Fineran教授解释说,这表明触发强大的CRISPR防御系统对细菌来说是有风险的。“重要的是,这可能有助于回答一个长期存在的问题,即为什么60%的细菌没有这些防御系统。”

例如,金黄色葡萄球菌的病原体往往需要额外的基因来产生多药耐药性,很少有CRISPR防御。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)就是一个典型的例子。这种感染通常发生在那些住过医院或其他医疗机构的人身上,比如养老院。它很少有CRISPR防御。

这项研究是旨在了解细菌和病毒之间军备竞赛的大型研究的一部分,具有重要意义。

布朗博士解释说:“重要的是,这种对病原体防御系统理解的改变将为新疗法的设计提供信息,特别是那些使用病毒杀死致病菌或抗生素耐药性细菌的疗法。”

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