对于抵御病毒的微生物快速响应意味着更好的防御

在细菌之间的战斗中，开放射击通常是注射。一种旨在感染微生物的病毒刺穿细胞的保护壁并插入其自身的遗传密码。洛克菲勒大学的一项新研究揭示了微生物如何迅速采取行动来抵御使用CRISPR的传染威胁，CRISPR是一种细菌免疫系统，也是编辑基因组的有力工具。这项发现在3月29日的“ 自然”杂志上有所描述，它回答了一个关于CRISPR如何工作的长期问题。

科学家已经了解了基础知识：当细菌细胞被病毒DNA侵入时，其CRISPR 系统会捕获它的片段并对这些DNA片段进行编目。如果同一病毒再次出现，系统将很快识别出来。“大约十年来，我们已经知道CRISPR通过获取病毒DNA片段而起作用，但在感染过程中发生CRISPR免疫的关键步骤时，它确实是一个谜，”实验室负责人Luciano A. Marraffini说。细菌学，在其天然细菌中研究CRISPR系统。

在他的实验室进行的实验表明，当病毒注入细胞时，CRISPR会早期起作用。

为了确定时间安排，研究小组设计了一个实验来阻止不同时间点的病毒生命周期。博士后Joshua W. Modell和研究生Wenyan Jiang随后检查了CRISPR系统，了解他们何时以及如何从病毒中获取间隔物。

只有任何DNA都不适用于CRISPR; 以前的研究表明，它有利于DNA的松散末端的间隔物。这种偏好缩小了选择范围，因为病毒DNA仅在感染的某些点上呈线性形式; 剩下的时间它的两端粘在一起，形成一个圆圈。

该团队在三点停止感染。但不管他们什么时候停止它，CRISPR继续获得间隔物，表明它在开始时将它们捡起来，当病毒将其基因组注入细胞时。

早期防守

这个时间很重要。通过从病毒的第一部分取出间隔物进入细胞，CRISPR确保它会在下次出现时立即攻击病毒。当研究人员改变CRISPR系统以包含与病毒基因组末端的序列匹配的间隔物时，最后一部分是注射的，微生物难以增殖。“事实证明，CRISPR系统非常聪明，”Modell说。“利用病毒感染周期的细微差别，尽早停止感染。”

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