Bakterijų strategija gana įdomi: stafilokokas, pamatęs virusą, gali panaudoti daugybę
Tačiau nauji tyrimai rodo, kadBakterijų gynybos strategijos veikia kartu. Mokslininkai išsiaiškino, kad CRISPR-Cas sistemos ir kitos svarbios bakterijų gynybos strategijos, žinomos kaip restrikcijos fermentai, bendradarbiavimo lygis stebina.
Abiejų tipų bakterinė apsauga yra tiriamagana seniai. Aštuntajame dešimtmetyje mokslininkai naudojo restrikcijos fermentus, kad sukurtų naują priemonę, vadinamą rekombinantine DNR, kuri leido klonuoti ir tirti atskirus genus. O prieš 10 metų technologija, pagrįsta CRISPR-Cas, sukėlė revoliuciją biomoksle, suteikdama mokslininkams priemones gyvų ląstelių ir organizmų genomams redaguoti.
Tačiau tik dabar mokslininkai tai atradoVirusų naikinimo bakterijomis strategijos veikia geriau kartu nei atskirai. Kai stafilokokai yra apsaugoti tik restrikcijos fermentais, jų apsauga yra trumpalaikė, nes kai kurie virusai ilgainiui pradės saugoti savo DNR – o po kurio laiko, kaip rodo jų tyrimas, induose augančių bakterijų ims mažėti. Jei bakterija turi prieigą prie abiejų sistemų, ji greitai atsigauna.
Tyrimo rezultatai rodo, kad fermentaiApribojimai atlieka dvi funkcijas: jie veikia kaip pirmoji gynybos linija ir paruošia medžiagą, reikalingą CRISPR-Cas, kad būtų galima tiksliai nukreipti virusą. Restrikcijos fermentai sugeba suskaldyti trumpas DNR sekas, todėl bakterija jas panaudoja, kai tik virusas patenka į bakterijos ląstelę. CRISPR-Cas, sudėtingesnė sistema, pasirodys vėliau. Segmentai, anksčiau sutrumpinti restrikcijos fermentų, padeda CRISPR-Cas varikliui sukurti molekulinę orientyrą, reikalingą virusams rasti ir infekcijai sustabdyti.
„Šis mechanizmas panašus į mūsųdaugialypis imuninis atsakas, sako Marraffini. "Tai apima laikiną pirmąją gynybos liniją prieš suaktyvinant antrąjį, tvirtesnį prisitaikantį atsaką."
„Tai šiek tiek panašu į skiepą“, - sako Marraffini. "Restrikcijos fermentas supjausto mažas viruso dalis, kurias CRISPR panaudos adaptyviam atsakui sukurti."
Gauti rezultatai gali ne tik padėtisuprasti, kaip stafilokokas apsisaugo nuo virusų. Tai suteikia mokslininkams galimybę geriau pasiruošti apsiginti nuo paties stafilokoko – rūšies, žinomos dėl savo gebėjimo tapti atspariais antibiotikams.
Praėjusiais metais „Marraffini“ komanda tai atradobakterija savo CRISPR-Cas sistemą naudoja ne tik apsisaugoti nuo virusų, bet ir ugdyti atsparumą daugeliui vaistų. Geresnis sistemos supratimas vieną dieną gali leisti mokslininkams manipuliuoti ja vaistais, siekiant kovoti su staph infekcijomis, kurios nepaiso jokio kito gydymo.
Skaityti daugiau
„James Webb“ padarė ryškiausią žvaigždės nuotrauką istorijoje
Maskvos radiologų AI tyrimai tapo federalinių standartų pagrindu
Kvantinis įkrovimas leis rekordiškai greitai įkrauti elektromobilius