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新发现勾画出细菌中的CRISPR-Cas防御系统

借助高度先进的显微镜和同步加速器源,哥本哈根大学的研究人员对细菌如何作为防御其他细菌和病毒的防御机制发挥了开创性的见解。

这项研究刚刚发表在著名的《自然通讯》杂志上,还描述了如何在提示时激活防御系统。这一发现可能会成为将来与疾病作斗争的重要基石。

研究人员已经证明,被病毒攻击的细胞如何激活称为COA(环状寡聚腺苷酸)的分子,而COA则激活称为CSX1的所谓蛋白质复合物,从而消灭攻击者。

“以通俗的说法,CSX1开始削减入侵者。一旦COA被激活,我们就能看到CSX1是如何被激活,旋转并开始防御细胞的。”卫生和医学科学系诺和诺德基金会蛋白质研究中心的Guillermo Montoya教授解释说。

可以帮助抗击疾病

哥本哈根大学的研究人员还成功地成功激活了该过程。可以说,他们在蛋白质复合物之后发送了一个COA分子,从而启动了防御机制。

“简而言之,我们发现了一个开关,可以在需要的时候打开该单元的防御系统,这样我们就可以扩散可能的攻击,”吉列尔莫·蒙托亚阐述道。

这是研究人员有史以来第一次设法绘制并激活细菌免疫系统。

几年前,科学甚至还没有意识到细菌具有某种免疫防御系统。有了这一发现,我们在理解这些机制方面有了很大的进步,” Guillermo Montoya说。

此外,这一发现很有趣,因为细菌的防御系统在许多方面类似于人类的先天免疫系统。

吉列尔莫·蒙托亚说:“因此,这也是更好地理解人类免疫系统以及了解如何抵抗细菌和自我防御病毒的方法,而且从长远来看,甚至是多重抵抗,也是迈出的一步。”

最小的分子和巨大的放大镜

通过在瑞士的一家工厂使用所谓的X射线晶体学技术,以及在瑞典隆德的世界上最强大的显微镜之一,即所谓的同步加速器MAX IV,发现了细菌防御系统。

哥本哈根大学高科技CryoEM实验室的先进低温电子显微镜使CSX1蛋白复合物的图像成为可能-通俗地说,这是一个坚固的放大镜。

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