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细菌可以死亡以避免噬菌体感染

2019-05-31 12:57:34 • 来源：

就像负鼠在接近食肉动物时翻身并玩死了一样，细菌可以让自己暂时入睡，以防止感染噬菌体。这些新发现于本周由洛克菲勒大学的科学家在“自然”杂志上发表。细菌已经进化出许多防御入侵噬菌体的防御，包括被称为CRISPR的免疫机制，其利用Cas酶检测和破坏外来遗传物质。

细菌可以死亡以避免噬菌体感染

虽然大多数Cas酶切割病毒DNA，但其中一个CRISPR系统含有一种名为Cas13的酶，它通过切割RNA起作用。之前认为Cas13可能会阻碍具有RNA基因组的噬菌体。然而，没有任何RNA噬菌体非常罕见，洛克菲勒的研究人员开始着手确定这个系统是否有其他目的。

他们发现Cas13的激活实际上可以保护免受DNA基因组噬菌体的侵害。通过一系列实验，他们能够证明裂解Cas13的RNA通过阻碍细菌生长来帮助细菌。该酶切割宿主RNA，使细菌进入休眠状态。由于噬菌体依赖宿主RNA进行复制，因此该策略在阻止病毒传播方面是有效的。

研究人员指出，Cas13的真正好处在于其在人口水平上的影响。虽然休眠的生命对于单个细菌来说并不理想，但是休眠将阻止噬菌体繁殖并感染甚至更多的菌落。这种系统的一个好处是它允许针对病毒的更一般的防御策略。大多数CRISPR-Cas系统都是高度特异性的，只切割与精确基因序列匹配的DNA。如果入侵的病毒稍微突变，则CRISPR系统不再能够识别它并且噬菌体可以自由感染。

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