揭露細菌中的神秘分子

 研究表明，這種逆轉(zhuǎn)肯定參與了保護細菌免受專門感染細菌的稱為噬菌體的病毒的侵害。當研究人員更仔細地研究位于已知防御基因附近的其他逆轉(zhuǎn)錄時，他們發(fā)現(xiàn)這些逆轉(zhuǎn)錄始終在物理上和功能上與另一個基因相連。當伴隨基因或逆轉(zhuǎn)錄病毒發(fā)生突變時，細菌在抵抗噬菌體感染方面就不太成功。

在許多細菌物種中都發(fā)現(xiàn)了稱為逆轉(zhuǎn)錄的特殊雜合結(jié)構(gòu)，即半RNA，半單鏈DNA。自大約35年前被發(fā)現(xiàn)以來，研究人員已經(jīng)在實驗室中學(xué)會了如何使用逆轉(zhuǎn)錄生成DNA單鏈，但是盡管對此事進行了大量研究，但沒人知道其在細菌中的功能。在今天發(fā)表在《細胞》雜志上的一篇論文中，魏茨曼科學(xué)研究所的一個團隊報告了解決以來的謎團：逆轉(zhuǎn)錄病毒是免疫系統(tǒng)的“后衛(wèi)”，可確保細菌菌落被病毒感染后得以生存。除了揭示細菌用來保護自己免受病毒感染的新策略(一種與植物免疫系統(tǒng)驚人地相似的策略)之外，該研究還揭示了許多新的逆轉(zhuǎn)錄物，將來可能會增加基因組，編輯工具包。

這項研究是由研究所分子遺傳學(xué)系Rotem Sorek教授的實驗室進行的，由他的實驗室的Adi Millman，Aude Bernheim博士和Avigail Stokar-Avihail領(lǐng)導(dǎo)。索雷克和他的團隊并未著手解決復(fù)古的謎團。他們正在尋找細菌免疫系統(tǒng)的新元素，特別是幫助細菌抵御病毒感染的元素。近發(fā)現(xiàn)細菌的免疫系統(tǒng)基因傾向于在所謂的防御島內(nèi)的基因組中聚集在一起，使他們的搜索變得更加容易。當他們在細菌防御島中發(fā)現(xiàn)逆行的*特征時，研究小組決定進一步調(diào)查。

為了檢查這些逆轉(zhuǎn)錄酶是否通常作為免疫機制發(fā)揮作用，研究人員將許多逆轉(zhuǎn)錄酶一張一張地移植到缺乏逆轉(zhuǎn)錄酶的實驗室細菌細胞中。正如他們所懷疑的那樣，他們在大量的這些細胞中發(fā)現(xiàn)了可逆轉(zhuǎn)的保護細菌免受噬菌體感染的細胞。

然后，研究人員著手在國防島上尋找更多的這類綜合設(shè)施。終，他們在眾多細菌物種的不同防御島上發(fā)現(xiàn)了大約5,000個回溯物，其中許多是新的。