Bakteriens strategi er ret interessant: Når først stafylokokken ser virussen, kan den bruge mange
Det viser ny forskning dogDe bakterielle forsvarsstrategier arbejder sammen. Forskere har opdaget, at der er et overraskende niveau af samarbejde mellem CRISPR-Cas-systemet og en anden vigtig bakteriel forsvarsstrategi kendt som restriktionsenzymer.
Begge typer af bakterielle forsvar er ved at blive undersøgtret lang tid siden. I 1970'erne brugte videnskabsmænd restriktionsenzymer til at udvikle et nyt værktøj kaldet rekombinant DNA, der gjorde det muligt at klone og studere individuelle gener. Og for 10 år siden revolutionerede teknologi baseret på CRISPR-Cas biovidenskaben ved at give videnskabsfolk midlerne til at redigere genomer i levende celler og organismer.
Men først nu har forskere opdaget detstrategier til at dræbe vira af bakterier fungerer bedre sammen, end de gør hver for sig. Når stafylokokker kun er beskyttet af restriktionsenzymer, er deres beskyttelse kortvarig, fordi nogle vira til sidst vil begynde at beskytte deres DNA – og efter et stykke tid, som deres undersøgelse viser, vil bakterierne, der vokser i skålene, begynde at aftage. Hvis bakterien har adgang til begge systemer, kommer den sig hurtigt.
Resultaterne af undersøgelsen viser, at enzymerneBegrænsninger tjener to funktioner: de fungerer som den første forsvarslinje og forbereder det materiale, som CRISPR-Cas har brug for til nøjagtigt at målrette mod virussen. Restriktionsenzymer er i stand til at spalte korte DNA-sekvenser, så bakterien bruger dem, så snart virussen trænger ind i bakteriecellen. CRISPR-Cas, et mere sofistikeret system, kommer senere. Segmenterne, der tidligere var afkortet af restriktionsenzymer, hjælper CRISPR-Cas-motoren med at generere det molekylære vartegn, der er nødvendigt for at finde vira og stoppe infektion.
"Denne mekanisme ligner vores egenmangefacetteret immunrespons, siger Marraffini. "Dette inkluderer en midlertidig første forsvarslinje før aktivering af en anden, mere robust adaptiv reaktion."
"Det er lidt ligesom at blive vaccineret," siger Marraffini. "Restriktionsenzymet skærer i små stykker af virussen, som CRISPR derefter vil bruge til at skabe et adaptivt respons."
De opnåede resultater kan ikke kun hjælpeforstå, hvordan stafylokokker beskytter sig selv mod vira. Dette giver forskere en chance for bedre at forberede sig på at forsvare sig mod selve staph, en art kendt for sin evne til at blive resistent over for antibiotika.
Sidste år opdagede Marraffini-holdet detbakterien bruger sit CRISPR-Cas-system ikke kun til at beskytte mod vira, men også til at udvikle multiresistens. En bedre forståelse af systemet kan en dag give videnskabsmænd mulighed for at manipulere det med medicin for at bekæmpe staph-infektioner, der trodser enhver anden behandling.
Læs mere
"James Webb" tog historiens klareste billede af en stjerne
Udviklingen af Moskva-radiologer på AI blev grundlaget for føderale standarder
Kvanteopladning vil muliggøre rekord-hurtig opladning af elbiler