在簡單的細菌中科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了復(fù)雜免疫的新證據(jù)
細菌有很多敵人。其中包括與細菌,病毒甚至DNA相媲美的DNA,即一種稱為質(zhì)粒的特殊DNA,它可以感染微生物并劫持其內(nèi)部資源進行復(fù)制。對他們來說幸運的是,細菌已經(jīng)進化出非常靈活的戰(zhàn)術(shù)來對抗感染。洛克菲勒的Luciano Marraffini和研究生JakobT.Rostøl最近在Nature Nature Biiology上發(fā)表的一項研究表明,當(dāng)其他免疫策略失敗時,細菌將通過使用酶Csm6來消除持久性質(zhì)粒。這種反應(yīng)僅代表大型防御機制的一種策略,統(tǒng)稱為CRISPR系統(tǒng),細菌用它來發(fā)現(xiàn)和破壞外來遺傳物質(zhì)。
例如,III型CRISPR系統(tǒng)使用蛋白質(zhì)Cas10來追蹤病毒和質(zhì)粒。Cas10的活性取決于特定外源RNA序列的存在,因此這種方法僅在質(zhì)粒產(chǎn)生大量RNA時起作用。當(dāng)他們不這樣做時,Marraffini和Rostøl發(fā)現(xiàn),Csm6開始行動起來。研究人員表明,與Cas10和其他幾種與CRISPR相關(guān)的蛋白質(zhì)不同,Csm6不是挑剔的。該酶不是尋找獨特的序列,而是降解穿過其路徑的任何轉(zhuǎn)錄物。
Marraffini說,這項研究證明了細菌免疫系統(tǒng)的穩(wěn)健性。“細菌有許多不同的CRISPR系統(tǒng),每個系統(tǒng)都有許多不同的組分,”他說。“這項研究強調(diào)了多功能性,并表明所有這些組件都有自己的方法來保護生物體。”
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