研究：细菌进化出多种防御系统 以保护自己免受病毒侵害

导读：英国杜伦大学的生物科学家团队领导的一项新研究希望利用细菌中新表征的防御系统来比较与人类基因组的变化，他们与利物浦大学、诺森比亚大学和新英格兰生物实验室合作。

英国杜伦大学的生物科学家团队领导的一项新研究希望利用细菌中新表征的防御系统来比较与人类基因组的变化，他们与利物浦大学、诺森比亚大学和新英格兰生物实验室合作。杜伦大学的本科生也一直在进行这项研究，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，以保护自己免受被称为噬菌体的病毒侵害。这些系统中的许多已经被开发成有用的生物技术工具，例如用于基因编辑，对目标DNA进行小的改变。

研究人员证明，两个防御系统以互补的方式工作，保护细菌免受噬菌体的侵害。其中一个系统保护细菌不受那些没有对其DNA进行任何修改的噬菌体的影响。

一些噬菌体修改了它们的DNA以避开这第一个防御系统。第二个系统，称为BrxU，保护细菌不受那些修改了DNA的噬菌体的伤害，从而提供了第二层防御。

研究人员建立了一个极其详细的BrxU的三维图片，以更好地了解它是如何防止具有修改过的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识别的相同的DNA修饰出现在整个人类基因组中，并在癌症和神经退行性疾病中发生改变。

该研究的高级作者，杜伦大学的生物科学系副教授和李斯特研究所奖研究员Tim Blower博士说：“能够识别修改过的DNA是至关重要的，因为类似的修改在人类基因组的整个DNA中都可以找到。”

“这层额外的信息，即‘表观基因组’，随着我们的成长而改变，并且在癌症和神经退行性疾病的情况下也会发生变化。”

“如果我们能够开发BrxU作为绘制这种表观基因组的生物技术工具，它将改变我们对控制我们成长和疾病发展的适应性信息的理解。”

主要作者David Picton博士和合作者的研究结果发表在《Nucleic Acids Research》杂志上。

作为旨在提供以研究为导向的教学的微生物学研讨会的一部分，他们的任务是分离新的噬菌体进行研究。值得庆幸的是，这些噬菌体不会伤害人类，但正如人类免疫系统对感染的反应一样，细菌也被迫进化出自己的免疫系统，以保护自己免受噬菌体的伤害。

噬菌体从威尔河、学院池塘和杜伦大学周围的其他水道中收集。然后它们被用来测试大肠杆菌中的噬菌体先天免疫力。