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Retron——抵抗噬菌体杀伤,有望克服细菌耐药性

2020-11-21 08:59
陈述根本
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文/陈根

日益增长的抗生素耐药性已成为全球卫生界都关注的重要问题,而噬菌体疗法是则抵抗细菌感染的重要支柱。其工作原理是将其自身的DNA注入细菌中,在细菌中可以复制,并产生破坏细菌的效果。

近年来,不断有研究在某些细菌中发现的新型抗噬菌体防御机制,而这一系列突破性的发现将帮助科学家克服细菌对抗生素的耐药性方面的现有挑战。

现在,以色列魏茨曼科学研究所Rotem Sorek课题组发现,在《细胞》杂志在线发表了其最近的研究成果。研究人员发现,细菌Retron能够参与抗噬菌体防御。

陈根:Retron——抵抗噬菌体杀伤,有望克服细菌耐药性

事实上,Retron是由逆转录酶(RT)和非编码RNA(ncRNA)组成的细菌遗传元件。RT使用ncRNA作为模板,生成嵌合RNA/DNA分子,其中RNA和DNA组分共价连接。尽管Retron是在三十年前发现的,但其功能仍然未知。

陈根:Retron——抵抗噬菌体杀伤,有望克服细菌耐药性

现在,研究团队则解决了这个长期存在的谜团:Retron可作为抗噬菌体防御系统。防御单元由三部分组成——RT、ncRNA和效应蛋白。研究人员检查了多个Retron系统,并显示它们通过顿挫感染来实现对广泛噬菌体的防御能力。

除了揭示细菌用于保护自己免受病毒感染的新策略,该研究还揭示了许多新的逆转录病毒,这些逆转录病毒可能在未来增加基因组编辑工具包。

Retrons展示了在生物技术应用上的潜力,因为它们从一块RNA开始,RNA是合成DNA链的模板。逆转录序列中的该模板可以交换成任何所需的DNA序列,并且有时与从细菌免疫工具包CRISPR借用的另一种工具一起使用以各种方式操纵基因。

陈根:Retron——抵抗噬菌体杀伤,有望克服细菌耐药性

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