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研究人员在细菌中发现了10种新的免疫系统

acteria已经从攻击细菌细胞,数十亿年噬菌体的病毒保护自己,和解锁他们用它来保护自己的免疫机制,导致了强大的分子生物学工具的发展,如限制性内切酶和CRISPR-Cas9。现在,研究人员今天(1月25日)在“科学”杂志上报道说,他们已经发现了10种免疫系统,细菌利用这些免疫系统保护自己免受噬菌体和质粒的侵害,从而为分子生物学工具箱添加新工具提供了可能性。

“[研究人员]使我们所知道的涉及噬菌体防御的系统增加了一倍以上,”安大略省麦克马斯特大学生物化学教授Lori Burrows说,他没有参与这项研究。“这是生物信息学的一大成就。”

细菌有许多针对噬菌体的复杂防御线,但不知道有多少人还在等待发现。以色列魏茨曼科学研究所的分子遗传学家Rotem Sorek及其同事试图全面鉴定细菌抗噬防御系统。他们分析了大约45,000个来自细菌和古细菌的基因组,观察位于所谓“防御岛”附近的基因簇,其中发现了先前发现的防御基因。当他们发现看起来很有希望成为免疫参与者的基因时,研究人员将它们转移到模式生物细菌中,然后用一连串的噬菌体攻击它们来测试它们的功能。

在他们测试的26个抗噬菌体系统中,9个参与了抗噬菌体免疫,1个参与了抗质粒防御。Sorek的团队在神话保护神之后命名每个家庭,例如永恒母亲的高卢原型Druantia和毛利传统中海洋的神圣守护者Kiwa。

Sorek说,虽然其他16个系统在测定过程中没有抵御病原体,但它们仍然可能是有效的防御系统。“有可能这些系统需要在模型生物体缺乏的原始基因组中编码的东西,”他告诉科学家。“另一种可能性是系统或其他元素的启动子在接收生物体中无法正常运作。”

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