IT之家 12 月 14 日消息，無(wú)論是人類(lèi)還是細(xì)菌都會(huì)面臨病毒的威脅，所以細(xì)菌其實(shí)也有自己的“免疫系統(tǒng)”用來(lái)保護(hù)自己免受感染，但其工作原理至今仍在被科學(xué)家探索。
中國(guó)藥科大學(xué)多靶標(biāo)天然藥物全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室肖易倍教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了名為 CRISPR-CAAD 的系統(tǒng)，通過(guò)“耗光”細(xì)菌內(nèi)部的能量分子 ATP 來(lái)阻止噬菌體擴(kuò)散，揭示了細(xì)菌免疫系統(tǒng)與能量代謝之間的獨(dú)特聯(lián)系。
這項(xiàng)研究揭示了細(xì)菌通過(guò)代謝抵抗噬菌體感染的免疫新機(jī)制，不僅有助于揭開(kāi)生命活動(dòng)的奧秘，還為今后開(kāi)發(fā)相關(guān)藥物提供了思路。相關(guān)研究成果已于 12 月 13 日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上（DOI: 10.1126/science.adr0393）。
據(jù)IT之家所知，以 CRISPR-Cas9 為代表的基因編輯技術(shù)其實(shí)就是從細(xì)菌免疫系統(tǒng)中得到的靈感。基于 CRISPR-Cas 系統(tǒng)的新型基因編輯技術(shù)被稱(chēng)為“基因剪刀”，已被廣泛應(yīng)用于基因工程領(lǐng)域。
據(jù)官方介紹，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，某些 III 型 CRISPR-Cas 系統(tǒng)缺少傳統(tǒng)的核酸切割功能，但卻攜帶一種脫氨酶（CAAD）和一種核苷酸水解酶（Nudix）。這種獨(dú)特的組合讓科學(xué)家推測(cè)，這類(lèi)系統(tǒng)的免疫機(jī)制可能與能量代謝密切相關(guān)。
為了更深入地揭示 CRISPR-CAAD 系統(tǒng)的工作原理，研究團(tuán)隊(duì)利用冷凍電鏡技術(shù)捕捉到 CAAD 蛋白在激活前后的三維結(jié)構(gòu)。
這些高分辨率圖像顯示，信使分子 cA4 和 cA6 在激活 CAAD 蛋白時(shí)存在一種“協(xié)同效應(yīng)”，即它們共同作用提高了系統(tǒng)的靈敏度和效率。這種精準(zhǔn)而高效的設(shè)計(jì)反映了細(xì)菌在與噬菌體“戰(zhàn)爭(zhēng)”中進(jìn)化出的精妙策略，為我們理解 III 型 CRISPR 系統(tǒng)的多樣性提供了新視角。
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