Bakteriens strategi är ganska intressant: när stafylokocken väl ser viruset kan den använda många
Det visar dock ny forskningDe bakteriella försvarsstrategierna fungerar parallellt. Forskare har upptäckt att det finns en överraskande nivå av samarbete mellan CRISPR-Cas-systemet och en annan viktig bakteriell försvarsstrategi som kallas restriktionsenzymer.
Båda typerna av bakterieförsvar undersöksganska länge sedan. På 1970-talet använde forskare restriktionsenzymer för att utveckla ett nytt verktyg som heter rekombinant DNA som gjorde det möjligt att klona och studera individuella gener. Och för 10 år sedan revolutionerade teknologi baserad på CRISPR-Cas biovetenskapen genom att ge forskare möjlighet att redigera genom i levande celler och organismer.
Men först nu har forskare upptäckt detstrategier för att döda virus av bakterier fungerar bättre tillsammans än de gör var för sig. När stafylokocker endast skyddas av restriktionsenzymer är deras skydd kortlivat eftersom vissa virus så småningom kommer att börja skydda sitt DNA – och efter ett tag, som deras studie visar, kommer bakterierna som växer i disken att börja minska. Om bakterien har tillgång till båda systemen återhämtar den sig snabbt.
Resultaten av studien visar att enzymernaRestriktioner fyller två funktioner: de fungerar som den första försvarslinjen och förbereder det material som behövs av CRISPR-Cas för att korrekt rikta in sig på viruset. Restriktionsenzymer kan klyva korta DNA-sekvenser, så bakterien använder dem så fort viruset kommer in i bakteriecellen. CRISPR-Cas, ett mer sofistikerat system, kommer senare. Segmenten, som tidigare var trunkerade av restriktionsenzymer, hjälper CRISPR-Cas-motorn att skapa det molekylära landmärke som behövs för att hitta virus och stoppa infektion.
"Denna mekanism liknar vår egenmångfacetterat immunsvar, säger Marraffini. "Detta inkluderar en tillfällig första försvarslinje innan en andra, mer robust adaptiv respons aktiveras."
"Det är lite som att bli vaccinerad", säger Marraffini. "Restriktionsenzymet skär små bitar av viruset, som CRISPR sedan kommer att använda för att skapa ett adaptivt svar."
De erhållna resultaten kan inte bara hjälpaförstå hur stafylokocker skyddar sig mot virus. Detta ger forskare en chans att bättre förbereda sig för att försvara sig mot staph själv, en art som är känd för sin förmåga att bli resistent mot antibiotika.
Förra året upptäckte Marraffini-teamet detbakterien använder sitt CRISPR-Cas-system inte bara för att skydda mot virus, utan också för att utveckla resistens mot flera läkemedel. En bättre förståelse av systemet kan en dag tillåta forskare att manipulera det med droger för att bekämpa staph-infektioner som trotsar all annan behandling.
Läs mer
"James Webb" tog historiens tydligaste bild av en stjärna
Utvecklingen av Moskva-radiologer på AI blev grunden för federala standarder
Kvantladdning kommer att möjliggöra rekordsnabbladdning av elfordon