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微生物菌種具有很深的進(jìn)化根源

來源:上海一研生物科技有限公司   2018年03月20日 15:40  

根據(jù)Sorek的說法,這些研究人員仍然并不知道這些新型微生物菌種免疫系統(tǒng)是如何發(fā)揮功能的,而且其中的一些系統(tǒng)“似乎具有令人吃驚的我們?nèi)缃裾陂_始研究的功能。”其中的一種系統(tǒng)含有Toll-白細(xì)胞介素受體(Toll-Interleukin Receptor, TIR)結(jié)構(gòu)域。已知TIR結(jié)構(gòu)域參與動植物(包括人類)的免疫系統(tǒng),是人類免疫系統(tǒng)的一個組成部分,甚至是植物的一部分,但是在此之前,人們并不知道它們在細(xì)菌中是否參與抗病毒防御。Sorek說,“我們的發(fā)現(xiàn)證實我們自身免疫系統(tǒng)的一些重要部分在細(xì)菌免疫機(jī)制方面具有很深的進(jìn)化根源。”

其他的基因似乎是從非防御性細(xì)菌系統(tǒng)中“借來的”。比如,已知其中的一個基因來自于細(xì)菌中的用于游動的鞭毛。這些基因通過讓鞭毛攝入質(zhì)子而給它們提供能量;在Sorek實驗室中發(fā)現(xiàn)的這些新型防御系統(tǒng)之一使用這些基因來對抗噬菌體。另一個被稱作condensin(編碼凝縮蛋白)的基因通常在細(xì)胞分裂過程中保護(hù)DNA,而且這些研究人員發(fā)現(xiàn)了一種使用凝縮蛋白機(jī)制中的組分的防御系統(tǒng)來保護(hù)細(xì)菌免受質(zhì)粒---能夠寄生在細(xì)菌細(xì)胞中的微型環(huán)狀DNA---的入侵。

Sorek說,“我們成功地找到10種新型細(xì)菌防御系統(tǒng)的事實意味著存在更多的細(xì)菌防御系統(tǒng)。 我的實驗室正在繼續(xù)尋找新的防御系統(tǒng),另外,我們正在開始關(guān)注幾種更有前景的防御系統(tǒng)以便理解它們?nèi)绾伟l(fā)揮功能。”

Sorek說,這些新的發(fā)現(xiàn)是令人興奮的,這是因為微生物菌種它們提供了關(guān)于免疫系統(tǒng)進(jìn)化和病毒與它們感染的有機(jī)體之間的永恒戰(zhàn)斗的新窗口。但他也認(rèn)為,一些人可能尋求強(qiáng)有力的工具用于生物研究:“根據(jù)定義,每種免疫系統(tǒng)需要以一種非常具體但靈活的方式靶向入侵的因子,而且我們能夠?qū)⑦@種靶向能力用于生物技術(shù)目的,正如我們利用CRISPR和在它之前的限制酶所做的那樣。我們發(fā)現(xiàn)的這些新型系統(tǒng)中的任何一種都有可能是下一種基因編輯工具,或者甚至是開發(fā)更令人興奮的分子工具的基礎(chǔ)。”
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微生物菌種

 

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