Стратегията на бактерията е доста интересна: след като стафилококът види вируса, той може да използва много
Нови изследвания обаче показват товаБактериалните защитни стратегии работят в тандем. Учените са открили, че има изненадващо ниво на сътрудничество между системата CRISPR-Cas и друга важна стратегия за бактериална защита, известна като рестрикционни ензими.
Изследват се и двата вида бактериална защитадоста отдавна. През 70-те години на миналия век учените използват рестрикционни ензими, за да разработят нов инструмент, наречен рекомбинантна ДНК, който прави възможно клонирането и изследването на отделни гени. И преди 10 години технологията, базирана на CRISPR-Cas, революционизира биологичната наука, като предостави на учените средства за редактиране на геноми в живи клетки и организми.
Но едва сега учените откриха товастратегиите за убиване на вируси от бактерии работят по-добре заедно, отколкото поотделно. Когато стафилококите са защитени само от рестрикционни ензими, тяхната защита е краткотрайна, тъй като някои вируси в крайна сметка ще започнат да защитават своята ДНК - и след известно време, както показва тяхното изследване, бактериите, растящи в съдовете, ще започнат да намаляват. Ако бактерията има достъп до двете системи, тя бързо се възстановява.
Резултатите от изследването показват, че ензимитеОграниченията изпълняват две функции: те действат като първа линия на защита и подготвят материала, необходим на CRISPR-Cas за точно насочване на вируса. Рестрикционните ензими са в състояние да разцепят къси ДНК последователности, така че бактерията ги използва веднага щом вирусът навлезе в бактериалната клетка. CRISPR-Cas, по-сложна система, ще дойде по-късно. Сегментите, предварително съкратени от рестрикционни ензими, помагат на двигателя CRISPR-Cas да генерира молекулярния ориентир, необходим за намиране на вируси и спиране на инфекцията.
„Този механизъм прилича на нашиямногостранен имунен отговор, казва Марафини. "Това включва временна първа линия на защита, преди да се активира втора, по-стабилна адаптивен отговор."
„Това е малко като да се ваксинираш“, казва Марафини. "Рестрикционният ензим нарязва на малки парченца вируса, които след това CRISPR ще използва, за да създаде адаптивен отговор."
Получените резултати не само могат да помогнатразберете как стафилококът се предпазва от вируси. Това дава на учените шанс да се подготвят по-добре, за да се защитят срещу самия стафилокок, вид, известен със способността си да стане устойчив на антибиотици.
Миналата година екипът на Marraffini откри товабактерията използва своята система CRISPR-Cas не само за защита срещу вируси, но и за развитие на резистентност към множество лекарства. По-доброто разбиране на системата може един ден да позволи на учените да я манипулират с лекарства за борба със стафилококови инфекции, които се противопоставят на всяко друго лечение.
Прочетете още
"Джеймс Уеб" направи най-ясната снимка на звезда в историята
Разработките на московските рентгенолози по AI станаха основата на федералните стандарти
Квантовото зареждане ще позволи рекордно бързо зареждане на електрически превозни средства