この細菌の戦略は非常に興味深いものです。ブドウ球菌がウイルスを見つけると、さまざまな手段を使用することができます。
しかし、新しい研究によると、細菌の防御戦略は連携して機能します。科学者たちは、CRISPR-Cas システムと制限酵素として知られる別の重要な細菌防御戦略の間に驚くべきレベルの連携があることを発見しました。
両方のタイプの細菌防御が調査されていますかなり昔のことです。 1970年代、科学者は制限酵素を使用して、個々の遺伝子のクローン化と研究を可能にする組換えDNAと呼ばれる新しいツールを開発しました。そして10年前、CRISPR-Casに基づく技術は、生きている細胞や生物のゲノムを編集する手段を科学者に提供することにより、生物科学に革命をもたらしました。
しかし、今だけ科学者はそれを発見しましたバクテリアによってウイルスを殺すための戦略は、個別に行うよりも一緒に行う方がうまくいきます。ブドウ球菌が制限酵素によってのみ保護されている場合、一部のウイルスは最終的にDNAを保護し始めるため、保護は短命です。しばらくすると、研究が示すように、皿の中で増殖する細菌が減少し始めます。バクテリアが両方のシステムにアクセスできる場合、バクテリアはすぐに回復します。
研究の結果は、酵素が制限は2つの機能を果たします。制限は防御の第一線として機能し、ウイルスを正確に標的とするためにCRISPR-Casに必要な材料を準備します。制限酵素は短いDNA配列を切断できるため、ウイルスが細菌細胞に侵入するとすぐに細菌はそれらを使用します。より洗練されたシステムであるCRISPR-Casは後で登場します。以前は制限酵素によって切り詰められていたセグメントは、CRISPR-Casエンジンがウイルスを見つけて感染を止めるために必要な分子ランドマークを生成するのに役立ちます。
「このメカニズムは私たち自身のものに似ています多面的な免疫応答、Marraffiniは言います。 「これには、2番目のより堅牢な適応応答をアクティブにする前の一時的な最初の防衛線が含まれます。」
「ワクチン接種を受けるのと少し似ています」とMarraffiniは言います。 「制限酵素はウイルスの小片を切断し、CRISPRはそれを使用して適応応答を作成します。」
得られた結果は役立つだけではありませんブドウ球菌がウイルスから身を守る方法を理解します。これにより、科学者は、抗生物質に耐性を持つようになる能力で知られているブドウ球菌自体から身を守るためのより良い準備をする機会が得られます。
昨年、Marraffiniチームはそれを発見しましたこの細菌は、CRISPR-Casシステムを使用して、ウイルスから保護するだけでなく、多剤耐性を開発します。このシステムをよりよく理解することで、科学者はいつの日か、他の治療に逆らうブドウ球菌感染症と戦うために、薬でシステムを操作できるようになるかもしれません。
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