細(xì)菌可以死亡以避免噬菌體感染
就像負(fù)鼠在接近食肉動物時翻身并玩死了一樣，細(xì)菌可以讓自己暫時入睡，以防止感染噬菌體。這些新發(fā)現(xiàn)于本周由洛克菲勒大學(xué)的科學(xué)家在“自然”雜志上發(fā)表。細(xì)菌已經(jīng)進化出許多防御入侵噬菌體的防御，包括被稱為CRISPR的免疫機制，其利用Cas酶檢測和破壞外來遺傳物質(zhì)。
雖然大多數(shù)Cas酶切割病毒DNA，但其中一個CRISPR系統(tǒng)含有一種名為Cas13的酶，它通過切割RNA起作用。之前認(rèn)為Cas13可能會阻礙具有RNA基因組的噬菌體。然而，沒有任何RNA噬菌體非常罕見，洛克菲勒的研究人員開始著手確定這個系統(tǒng)是否有其他目的。
他們發(fā)現(xiàn)Cas13的激活實際上可以保護免受DNA基因組噬菌體的侵害。通過一系列實驗，他們能夠證明裂解Cas13的RNA通過阻礙細(xì)菌生長來幫助細(xì)菌。該酶切割宿主RNA，使細(xì)菌進入休眠狀態(tài)。由于噬菌體依賴宿主RNA進行復(fù)制，因此該策略在阻止病毒傳播方面是有效的。
研究人員指出，Cas13的真正好處在于其在人口水平上的影響。雖然休眠的生命對于單個細(xì)菌來說并不理想，但是休眠將阻止噬菌體繁殖并感染甚至更多的菌落。這種系統(tǒng)的一個好處是它允許針對病毒的更一般的防御策略。大多數(shù)CRISPR-Cas系統(tǒng)都是高度特異性的，只切割與精確基因序列匹配的DNA。如果入侵的病毒稍微突變，則CRISPR系統(tǒng)不再能夠識別它并且噬菌體可以自由感染。
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