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Zoologger:唯一具有免疫系统的病毒

发布时间:2017-05-05 01:06:06来源:未知点击:

作者:Michael Marshall Zoologger是我们的每周专栏,重点展示来自世界各地的非凡动物 - 偶尔还有其他生物 - 物种:ICP1噬菌体 - 及其受害者霍乱弧菌栖息地:在南亚发现,从事致命的战斗这种小病毒,仅有200纳米长期,即将感染其最喜欢的受害者:霍乱弧菌,引起霍乱的物种这种巨大的细菌有一堆防御能力来帮助它摆脱病毒,但这次它们并不好那是因为攻击者ICP1有一个秘密武器它带有一套免疫系统基因,其中一个祖先从前一个受害者身上偷走了免疫基因通常是一种自卫形式,但ICP1将它们用作攻击武器有了这些大枪,它就会压制细菌的防御能力大多数生物都有先天免疫系统:一套抵御潜在感染的机制例如,人类就有吞噬细菌的吞噬细胞,细菌中含有特殊的酶,可以锁定病毒DNA并将其切成碎片但是一些生物也有一种适应性免疫系统,它“记住”它所接触的疾病,所以下次它遇到它们时它可以更好地处理它们这是疫苗接种的基础,它使用疾病的弱化版本为我们提供真实的东西直到2007年,人们才认为只有脊椎动物才具有适应性免疫系统事实上,许多单细胞生物都有一种细菌通常携带称为CRISPR的重复基因序列​​,以保护它们免受病毒侵害当细菌受到病毒的攻击时,它会复制一小部分病毒的DNA并将其存储在CRISPR中这种细菌可以更好地抵抗病毒:细菌可以获得抗性,就像人类获得对疾病的抗性一样 CRISPR是一种疾病库,存储过去感染的样本如果同一种病毒再次发作,细菌就准备好了进入细胞的任何病毒基因都会被迅速标记为破坏为此,细菌制作病毒DNA样本的副本它们漂浮在细胞内并锁定在它们发现的任何病毒基因上然后将一系列称为Cas蛋白的蛋白质吸引到现场,并将病毒基因切成碎片荷兰瓦赫宁根大学的约翰范德奥斯特说,这种细菌可以通过在每次受到攻击时加入新的DNA片段来储存新的记忆 “这是一种免疫系统,它具有适应性”该系统在40%的细菌和90%的古细菌中被发现,这意味着脊椎动物的适应性免疫系统远非独一无二但战争尚未结束众所周知,病毒具有适应性根据波士顿塔夫斯大学的Andrew Camilli及其同事的说法,ICP1已经成功地将CRISPR系统转变为自己的优势 Camilli在2011年发现了ICP1,并发现它在孟加拉国的霍乱细菌中很常见当他的团队发现ICP1有自己的CRISPR和Cas蛋白的基因(可能是从细菌中偷走)时,出人意料 Camilli查看了存储在病毒CRISPR中的遗传样本,发现其中两个与霍乱弧菌基因组的一部分相同更好的是,这些DNA片段还涉及细菌免疫反应的其他方面这意味着,在某些时候,病毒必须偷走部分细菌的武器库并重新编程,以瞄准剩下的东西当Camilli和他的同事突变病毒的CRISPR DNA时,病毒就失去了感染细菌的能力进一步的实验表明,病毒以与细菌相同的方式使用CRISPR:标记细菌基因组的相关位,然后用Cas蛋白破坏它们 van der Oost说,这是细菌和病毒之间长期争斗的另一个转折点 “你可以在微生物世界中想到各种各样的战争这就是为什么它发展如此之快“”你可以利用这个功能来攻击令人讨厌的细菌,“他补充道理论上,通过给予CRISPR序列和正确的细菌DNA样本,可以将病毒设计成攻击危险的细菌种类 “你可以给它更大的力量”期刊参考:Nature,DOI:10.1038 / nature11927关于这些主题的更多信息: