12 月 14 日消息，无论是人类还是细菌都会面临病毒的威胁，所以细菌其实也有自己的“免疫系统”用来保护自己免受感染，但其工作原理至今仍在被科学家探索。
中国药科大学多靶标天然药物全国重点实验室肖易倍教授团队发现了名为 CRISPR-CAAD 的系统，通过“耗光”细菌内部的能量分子 ATP 来阻止噬菌体扩散，揭示了细菌免疫系统与能量代谢之间的独特联系。
这项研究揭示了细菌通过代谢抵抗噬菌体感染的免疫新机制，不仅有助于揭开生命活动的奥秘，还为今后开发相关药物提供了思路。相关研究成果已于 12 月 13 日发表在国际学术期刊《科学》上（DOI: 10.1126/science.adr0393）。
据所知，以 CRISPR-Cas9 为代表的基因编辑技术其实就是从细菌免疫系统中得到的灵感。基于 CRISPR-Cas 系统的新型基因编辑技术被称为“基因剪刀”，已被广泛应用于基因工程领域。
据官方介绍，研究团队通过生物信息学分析发现，某些 III 型 CRISPR-Cas 系统缺少传统的核酸切割功能，但却携带一种脱氨酶（CAAD）和一种核苷酸水解酶（Nudix）。这种独特的组合让科学家推测，这类系统的免疫机制可能与能量代谢密切相关。
为了更深入地揭示 CRISPR-CAAD 系统的工作原理，研究团队利用冷冻电镜技术捕捉到 CAAD 蛋白在激活前后的三维结构。
这些高分辨率图像显示，信使分子 cA4 和 cA6 在激活 CAAD 蛋白时存在一种“协同效应”，即它们共同作用提高了系统的灵敏度和效率。这种精准而高效的设计反映了细菌在与噬菌体“战争”中进化出的精妙策略，为我们理解 III 型 CRISPR 系统的多样性提供了新视角。
发表评论