研究发现细菌进化出多种防御系统,以保护其免受病毒侵害

IT新视野
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由英国达勒姆大学的一个生物科学家团队领导的一项新研究,希望利用新的细菌防御系统来比较人类基因组的变化。他们与利物普大学、诺森伯里大学和新英格兰生物实验室合作。达勒姆大学的本科生也在进行这项研究,以证明细菌先天免疫的复杂工作原理。他们发现,细菌已经进化出多种防御系统来保护自己免受称为噬菌体的病毒的侵害。其中许多系统已经发展成为有用的生物技术工具,如基因编辑和对目标DNA的微小改变。

研究人员证明,这两种防御系统以互补的方式保护细菌免受噬菌体的攻击。一个系统可以保护细菌免受不修饰其DNA的噬菌体的侵害。

研究发现细菌进化出多种防御系统,以保护其免受病毒侵害-第1张图片-IT新视野

一些噬菌体修改了它们的DNA以避免这种第一防御系统。第二个系统称为brxu,通过保护细菌免受修改DNA的噬菌体的侵害,提供第二层防御。

研究人员制作了一张非常详细的brxu三维图片,以更好地了解它是如何阻止带有修饰DNA的噬菌体的。Brxu有可能成为另一个有用的生物技术工具,因为Brxu识别的相同DNA修饰出现在整个人类基因组以及癌症和神经退行性疾病的变化中。

研究发现细菌进化出多种防御系统,以保护其免受病毒侵害-第2张图片-IT新视野

该研究的资深作者、达勒姆大学生物科学系副教授、李斯特研究所奖研究员蒂姆·布洛博士说:“能够识别修改过的DNA非常重要,因为在人类基因组的整个DNA中也可以发现类似的修改。”

“这一额外的信息层,即‘表观基因组’,随着我们的成长以及癌症和神经退行性疾病的发生而变化。”

“如果我们能将brxu开发成一种生物技术工具,用于绘制这一表观基因组,它将改变我们对控制我们生长和疾病发展的适应性信息的理解。”

主要作者David Picton博士及其合作者的研究结果发表在《核酸研究》杂志上。

作为微生物学研讨会的一部分,该研讨会旨在提供以研究为导向的教学,他们的任务是分离新的噬菌体进行研究。幸运的是,这些噬菌体不会伤害人类,但正如人类免疫系统对感染作出反应一样,细菌被迫进化自己的免疫系统来保护自己免受噬菌体的侵害。

从威尔河、学院池塘和达勒姆大学周围的其他水道收集到噬菌体。然后,他们被用来测试大肠杆菌中的噬菌体先天免疫。

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