bioRxiv：新研究揭示CRISPR系統(tǒng)的抗病毒工作機(jī)制

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來源：pharmadl

2019-04-19

研究人員發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)菌利用機(jī)器分子檢測和摧毀入侵病毒的機(jī)制。這種免疫反應(yīng)被稱為CRISPR，這是一個(gè)縮寫，描述了細(xì)菌如何將病毒DNA片段整合到自己的基因組中，作為未來識別和對抗病毒的一種方式。

一個(gè)世紀(jì)以來，科學(xué)家已經(jīng)知道病毒會(huì)攻擊并有時(shí)會(huì)殺死細(xì)菌，就像人類感染流感一樣。但直到最近，他們才開始了解隨著細(xì)菌和病毒爭取競爭優(yōu)勢而發(fā)生的生物化學(xué)，對醫(yī)學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響等等。

十年前，“沒有人認(rèn)為細(xì)菌具有復(fù)雜的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，”蒙大拿州立大學(xué)文學(xué)與科學(xué)學(xué)院和農(nóng)業(yè)學(xué)院微生物學(xué)和免疫學(xué)系副教授Blake Wiedenheft說。然而，從那以后，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)菌利用機(jī)器分子檢測和摧毀入侵病毒的機(jī)制。這種免疫反應(yīng)被稱為CRISPR，這是一個(gè)縮寫，描述了細(xì)菌如何將病毒DNA片段整合到自己的基因組中，作為未來識別和對抗病毒的一種方式。

對于Wiedenheft而言，不斷增長的CRISPR知識引發(fā)了其他問題：病毒是否找到了破壞細(xì)菌防御的方法，內(nèi)在的分子機(jī)制如何？“

Wiedenheft在3月11日發(fā)表于Molecular Cell期刊的一篇科學(xué)論文中發(fā)表了他的團(tuán)隊(duì)最新發(fā)現(xiàn)，不僅描述了CRISPR防御的新細(xì)節(jié)，而且還發(fā)現(xiàn)了擴(kuò)大科學(xué)家對資源豐富病毒的理解的發(fā)現(xiàn)。

使用強(qiáng)大的電子顯微鏡和尖端的圖像處理技術(shù)，Wiedenheft和他的合作者，斯克里普斯研究所的副教授Gabriel Lander，可以看到一個(gè)復(fù)雜的CRISPR分子通過展開類似于“燈塔”的分子臂來響應(yīng)病毒DNA。Wiedenheft解釋說，燈塔就像“發(fā)出危險(xiǎn)信號的紅色閃光燈”，作為其他CRISPR分子的生物化學(xué)線索來摧毀病毒。

Wiedenheft說：“這一發(fā)現(xiàn)表明，病毒可能通過借用（CRISPR）免疫系統(tǒng)本身并重新部署它們來抵抗免疫反應(yīng)。”

資訊出處：New understanding of sophistication of microbial warfare

原始出處：View ORCID ProfileMaryClare F. Rollins, View ORCID ProfileSaikat Chowdhury, Joshua Carter, Sarah M. Golden, Heini M. Miettinen, Andrew Santiago-Frangos, Dominick Faith, C. Martin Lawrence, View ORCID ProfileGabriel C. Lander, View ORCID ProfileBlake Wiedenheft. Structure reveals mechanism of CRISPR RNA-guided nuclease recruitment and anti-CRISPR viral mimicry. bioRxiv, 2019 DOI: 10.1101/453720

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