“与人类一样,细菌也会遭受病毒感染”,Wiedenheft说,“最近,我们发现细菌有复杂的被称作CRISPRs(clustered regularly-interspaced short palindromic repeats,成簇的规律间隔性短回文重复序列)的免疫系统,我们的研究工作旨在了解这些免疫系统是如何工作的。”
多年来,科学家们就已知道细菌具有抵抗病毒入侵的能力,但认为它们的免疫系统较为原始。然而,最近几年发现的CRISPRs让人们改变了这种观念。
“CRISPRs能够让细菌记住之前遇到的病毒,一旦随后再次遇到相同的病原体,就能够快速发起免疫反应”,Wiedenheft说,“这在概念上类似于我们自己的免疫系统。”
这项研究有助理解CRISPRs如何区分自我的遗传物质和病毒的DNA。如果没有这种区分能力,那么这种抗病毒方法会破坏宿主细胞。
“[若不能区分,那么]靶向储存在细菌基因组中的外源DNA将会导致杀死细菌或者至少让细菌患病的自身免疫反应。这项研究解释了大肠杆菌中的这种免疫系统如何区分该细菌自身的遗传物质和病毒的遗传物质。”
“这种与来自康奈尔大学和约翰霍普金斯大学的科学家们的合作是一个绝佳的机会产生越来越多的旨在理解DNA检测机制的论文。这种合作为这个领域未来的一些研究工作奠定基础”,van Erp说。
为了理解这些免疫系统如何区分“自我”的DNA和“非自我”的DNA,研究人员使用了一种被称作X射线晶体分析法的技术构建出大肠杆菌免疫系统的CRISPR相关抗病毒防御复合体(CRISPR-associated complex for antiviral defence, Cascade)识别外源DNA片段时的详细结构图。
“这些结构图,在概念上类似于建筑施工图,解释了这些抗病毒防御复合体如何发挥作用”,Wiedenheft说,“我们如今正在试图利用这些结构图改造这种系统用于大自然未曾想到的应用。”
理解细菌中的CRISPRs如何发挥作用有助开发一种变革性的深刻影响生物技术和医学的新技术。在细菌中,CRISPRs结合到外源DNA上,并进行切割,从而阻止它在细菌细胞中建立感染。Wiedenheft说,精确地理解这种系统如何发挥作用能够让科学家们“改变这些DNA切割系统的用途以便在DNA上进行外科手术”。
他说,“如今,CRISPR系统已被用于人细胞中,而且我们也能够对这些系统进行编程以便切除和修复人细胞中存在缺陷的DNA。”
这些技术有潜力用来治疗遗传性疾病,如肌肉营养不良和囊性纤维化。目前,在美国和海外,有大量的商业资金投资于CRISPRs的应用上。
原文检索
《Structural basis for promiscuous PAM recognition in type I–E Cascade from E. coli》
来源:生物谷
为你推荐
资讯 诺和诺德“诺和关怀”发布鸿蒙版APP与减重专属版
11月7日,第八届中国国际进口博览会期间,诺和诺德宣布2023年组建的“健康生态联盟”扩容升级,将与更多数字生态圈伙伴在生态融合、数据互联、技术共创方面展开深度合作。
2025-11-07 23:16
资讯 凯西罕见病事业部首秀进博会
凯西集团是一家以研发为基石、拥有九十年历史的意大利国际制药集团,覆盖呼吸道健康、罕见疾病和专科治疗三大领域,其专利数量在意大利药企中排名首位,公司每年投入超20%营收至...
2025-11-07 22:58
资讯 卒中知晓周于进博会启幕,Pipeline™持续助力中国脑血管疾病治疗创新
美敦力神经介入部门以“深耕廿载·向美而行”为主题举办专场活动,并正式启动“卒中知晓周”倡导行动。
2025-11-07 22:48
资讯 诺华公司携手腾讯新闻《超级问诊》亮相进博会,多方合力破解心血管慢病“管理难题”
在第八届中国国际进口博览会现场,腾讯新闻联合诺华公司共同举办了《超级问诊》进博会特别场
2025-11-07 18:44
资讯 美敦力CathWorks实验室开放日丨CathWorks FFRangio系统正式发布!开启心血管诊疗智能新时代
2025年11月6日,第八届中国国际进口博览会期间,美敦力CathWorks实验室开放日重磅启幕
2025-11-07 18:08
资讯 创新技术赋能高血压防治——美敦力进博会圆桌共议难治性高血压管理新路径
来自临床、公共卫生、政策研究及行业领域的多位专家汇聚一堂,共同探讨创新疗法RDN(肾动脉交感神经消融术)在中国高血压防治体系中的临床应用、卫生经济学价值及未来发展方向。
2025-11-07 17:43
资讯 依视路星趣控全“星”解决方案闪耀进博会舞台
第八届中国国际进口博览会期间,作为依视路陆逊梯卡旗下领先的儿童青少年近视管理品牌,“进博宝宝”依视路星趣控携全“星”解决方案重磅亮相
2025-11-07 12:42
资讯 可充电、可感知闭环脑起搏器Percept™ RC亮相第八届进博会,应用脑机接口技术造福帕金森病患者
作为全球脑起搏器领域的重磅产品,美敦力可充电、可感知闭环脑起搏器Percept™ RC亮相第八届中国国际进口博览会。
2025-11-07 11:24
资讯 葛兰素史克中国投身肿瘤赛道,从多发性骨髓瘤破题应对老龄化健康挑战
权威专家、北京中康联公益基金会代表等领域内各方济济一堂,就MM患者治疗现状与创新诊疗展望等话题进行了深入交流。
2025-11-07 11:18
资讯 罗氏制药连续八年参与进博会,加速向全疾病领域综合领航者跨越
2025-11-07 11:02
资讯 首次亮相进博,索诺瓦全链条创新方案助力听力健康行业高质量发展
现场,索诺瓦展示了全链条创新听力健康解决方案,其中包括峰力AI人工智能全能系列助听器亚洲首展,AB核磁共振兼容的人工耳蜗技术等。
2025-11-06 22:24
资讯 百济神州2025年前三季度营收超275亿元,已超去年全年营收
第三季度,百济神州单季度营收突破百亿大关,达到100 77亿元,同比增长41 1%;产品收入延续高速放量态势,实现99 54亿元,同比增长40 6%。
2025-11-06 20:42
资讯 携手打造健康新生态,聚焦发育性癫痫性脑病的科学突破与全方位支持
第八届中国国际进口博览会(下称“进博会”)期间,由寇德罕见病中心与灵北共同发起的“构建DEE健康新生态:聚焦发育性癫痫性脑病的科学突破与全方位支持”圆桌论坛成功举办。
2025-11-06 20:34
资讯 罗氏制药“AI+科研”亮相进博,打造医学创新新生态
罗氏制药中国携手商汤医疗以及若生科技联合发布“小罗智多星”AI科研解决方案,并且分享了“MDT智能体”这一创新工具。
2025-11-06 20:23







