細(xì)菌之謎被揭?

在許多細(xì)菌物種中發(fā)現(xiàn)了被稱為逆轉(zhuǎn)錄的特殊雜合結(jié)構(gòu)，即半核糖核酸和半單鏈脫氧核糖核酸。自從大約35年前被發(fā)現(xiàn)以來，研究人員已經(jīng)學(xué)會了如何在實驗室中使用逆轉(zhuǎn)錄來產(chǎn)生脫氧核糖核酸單鏈。然而，盡管對這一問題進行了大量研究，但沒有人知道它在細(xì)菌中的功能。在今天發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上的一篇論文中，魏茨曼科學(xué)研究所的一個團隊報告了一個長期未解的謎團：逆轉(zhuǎn)錄病毒是免疫系統(tǒng)的“捍衛(wèi)者”，它可以確保細(xì)菌菌落在被病毒感染后能夠存活。除了揭示細(xì)菌用來保護自己免受病毒感染的新策略(一種與植物免疫系統(tǒng)驚人相似的策略)之外，這項研究還揭示了許多新的逆轉(zhuǎn)錄，這可能會增加基因組并在未來編輯工具包。

這項研究是在該研究所分子遺傳學(xué)系的Rotem Sorek教授的實驗室進行的，由他的實驗室的阿迪米爾曼、奧德伯恩海姆博士和阿維蓋爾斯托卡爾-阿維海爾領(lǐng)導(dǎo)。索雷克和他的團隊還沒有著手解開復(fù)古之謎。他們正在尋找細(xì)菌免疫系統(tǒng)的新元素，尤其是那些幫助細(xì)菌抵抗病毒感染的元素。最近發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌的免疫系統(tǒng)基因往往會聚集在所謂防御島的基因組中，這使得它們的搜索變得更加容易。當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌防御島逆行的獨特特征時，研究小組決定進一步調(diào)查。

他們的初步研究表明，這種逆轉(zhuǎn)肯定與保護細(xì)菌免受被稱為噬菌體的病毒侵害有關(guān)，噬菌體專門感染細(xì)菌。當(dāng)研究人員更仔細(xì)地研究位于已知防御基因附近的其他逆轉(zhuǎn)錄時，他們發(fā)現(xiàn)這些逆轉(zhuǎn)錄總是在物理和功能上與另一個基因相連。當(dāng)伴隨的基因或逆轉(zhuǎn)錄病毒發(fā)生突變時，細(xì)菌抵抗噬菌體感染的能力就會減弱。

然后，研究人員開始在國防島上尋找更多這樣的綜合設(shè)施。最后，他們在許多細(xì)菌物種的不同防御島上發(fā)現(xiàn)了大約5000個回溯物體，其中許多是新的。

為了檢查這些逆轉(zhuǎn)錄酶通常是否具有免疫機制的功能，研究人員將許多逆轉(zhuǎn)錄酶逐一移植到缺乏逆轉(zhuǎn)錄酶的實驗室細(xì)菌細(xì)胞中。正如他們所懷疑的，他們在大量這些細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了保護細(xì)菌免受噬菌體感染的可逆細(xì)胞。

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