研究發現細菌以自殺機制抵抗噬菌體

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【大紀元2020年01月21日訊】(大紀元記者李少維編譯)加州大學聖地亞哥醫學院的研究人員發現,細菌通過摧毀自身基因組的方式,阻止感染源在它們群體中的傳播。

本月初發表在《分子細胞》(Molecular Cell)期刊上的研究,為對付抗藥菌提供新的信息,以調整噬菌體治療方案,或者開發刺激細菌自殺的新治療方案。

這份研究的主要作者生物醫學副教授科貝特(Kevin Corbett):「細菌自殺抵抗感染的機制一直存在爭議,人們不理解為什麼單細胞生物會這麼做。如果我們把細菌看成一個合作群體,而不是一個個單獨的個體,這就合理了。」

科貝特的研究組在之前研究細胞分裂產生精細胞和卵細胞的過程中,特別在研究一種HORMA蛋白。這種蛋白在細胞分裂過程中維持基因組的穩定。後來2015年國立衛生院(NIH)一份研究提到,一些細菌可能也產生這種蛋白,起到免疫的作用。這引起了他們的興趣。

「HORMA蛋白在細菌中究竟起何作用?」科貝特很想知道答案。

在已測序的7.5萬種細菌中,科貝特說,其中約10%具有這種新發現的防禦系統。科貝特研究組將這種系統克隆,稱為CBASS系統,植入一種實驗用的大腸桿菌(E. coli)菌株。這種菌株對噬菌體毫無抵抗力。「我們驚訝地發現,CBASS提供了近乎百分百的噬菌體免疫能力。」科貝特說。

進一步研究發現,HORMA蛋白感應到被噬菌體感染後將激發產生另一種蛋白,結合組成一種信使分子。這種分子激活一種核酸酶,摧毀細菌自身的基因組,相當於自殺,這阻止了噬菌體複製和感染其它細菌。

科貝特說,如果能找到激活這種系統的藥物,就有辦法讓帶有CBASS系統的細菌自殺。接下來他們需要進一步了解CBASS系統的種類。

「我們已經研究了6000多種各不相同的CBASS系統,每一種都有各自獨特的感染感應器、信號蛋白和核酸酶。明確這些組合確切的協作方式,才能找到最佳的干預方法。」◇

責任編輯:朱涵儒

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