إن استراتيجية البكتيريا مثيرة للاهتمام للغاية: بمجرد أن ترى المكورات العنقودية الفيروس، يمكنها استخدام الكثير
ومع ذلك، تظهر الأبحاث الجديدة ذلكتعمل استراتيجيات الدفاع البكتيرية جنبًا إلى جنب. اكتشف العلماء أن هناك مستوى مدهشًا من التعاون بين نظام كريسبر-كاس واستراتيجية دفاع بكتيرية مهمة أخرى تُعرف باسم إنزيمات التقييد.
كلا النوعين من الدفاعات البكتيرية قيد التحقيقمنذ زمن بعيد. في سبعينيات القرن الماضي ، استخدم العلماء إنزيمات تقييدية لتطوير أداة جديدة تسمى الحمض النووي المؤتلف والتي جعلت من الممكن استنساخ الجينات الفردية ودراستها. قبل 10 سنوات ، أحدثت التكنولوجيا القائمة على تقنية كريسبر-كاس ثورة في العلوم الحيوية من خلال تزويد العلماء بوسائل لتعديل الجينوم في الخلايا والكائنات الحية.
ومع ذلك ، اكتشف العلماء ذلك الآن فقطتعمل استراتيجيات قتل الفيروسات بالبكتيريا معًا بشكل أفضل مما تعمل بشكل فردي. عندما تكون المكورات العنقودية محمية فقط عن طريق الإنزيمات المقيدة ، فإن حمايتها تكون قصيرة الأجل لأن بعض الفيروسات ستبدأ في نهاية المطاف في حماية حمضها النووي - وبعد فترة ، كما تظهر دراستهم ، ستبدأ البكتيريا التي تنمو في الأطباق في الانخفاض. إذا تمكنت البكتيريا من الوصول إلى كلا النظامين ، فإنها تتعافى بسرعة.
أظهرت نتائج الدراسة أن الإنزيماتتؤدي القيود وظيفتين: فهي بمثابة خط الدفاع الأول وتحضير المواد التي يحتاجها CRISPR-Cas لاستهداف الفيروس بدقة. إنزيمات التقييد قادرة على شق تسلسلات قصيرة من الحمض النووي ، لذلك تستخدمها البكتيريا بمجرد دخول الفيروس إلى الخلية البكتيرية. سيأتي نظام CRISPR-Cas ، وهو نظام أكثر تعقيدًا ، لاحقًا. تساعد المقاطع ، التي تم اقتطاعها سابقًا بواسطة إنزيمات التقييد ، محرك CRISPR-Cas في إنشاء المعالم الجزيئية اللازمة للعثور على الفيروسات ووقف العدوى.
"هذه الآلية تشبه آليتنااستجابة مناعية متعددة الأوجه ، كما يقول مارفيني. "يتضمن ذلك خط دفاع أول مؤقت قبل تنشيط استجابة تكيفية ثانية أكثر قوة."
تقول ماررافيني: "إن الأمر يشبه إلى حد ما التطعيم". "إنزيم التقييد يقطع أجزاء صغيرة من الفيروس ، والتي ستستخدمها كريسبر بعد ذلك لإنشاء استجابة تكيفية."
النتائج التي تم الحصول عليها لا يمكن أن تساعد فقطفهم كيف تحمي المكورات العنقودية نفسها من الفيروسات. يمنح هذا العلماء فرصة للاستعداد بشكل أفضل للدفاع عن أنفسهم ضد المكورات العنقودية نفسها ، وهي نوع معروف بقدرته على أن يصبح مقاومًا للمضادات الحيوية.
في العام الماضي ، اكتشف فريق Marraffini ذلكتستخدم البكتيريا نظام CRISPR-Cas ليس فقط للحماية من الفيروسات ، ولكن أيضًا لتطوير مقاومة الأدوية المتعددة. إن الفهم الأفضل للنظام قد يسمح للعلماء يومًا ما بالتلاعب به بالعقاقير لمكافحة عدوى المكورات العنقودية التي تتحدى أي علاج آخر.
قراءة المزيد
التقط "جيمس ويب" أوضح صورة لنجم في التاريخ
أصبحت تطورات أطباء الأشعة في موسكو على الذكاء الاصطناعي أساس المعايير الفيدرالية
سيسمح الشحن الكمي بشحن سريع قياسي للسيارات الكهربائية