バクテリアは、ウイルスに対する保護のために強い免疫を提供する多数の防御システムを進化させました

バクテリアは、バクテリオファージとして知られるウイルスから自分自身を保護するために、さまざまな防御システムを開発しています。これらのシステムの多くは、遺伝子編集などの貴重なバイオテクノロジーツールに適合しています。研究者は、細菌の新たに特定された防御システムを利用して、ヒトゲノムの変化を探求することを目指しています。クレジット:ダーラム大学ティムブロワー博士

イギリスのダーラム大学の生物科学者チームが率いる新しい研究は、リバプール大学、ノーサンブリア大学、ニューイングランドのビオラブと協力して、細菌の新たに特徴付けられた防衛システムを悪用して、人間のゲノムとの変化を比較したいと考えています。

ダーラム大学の学部生もこの研究に取り組んでおり、細菌の自然免疫の複雑な働きを実証しています。

バクテリアは、バクテリオファージと呼ばれるウイルスから身を守るために、多数の防御システムを進化させました。これらのシステムの多くは、ターゲットに小さな変化が行われる遺伝子編集などの有用なバイオテクノロジーツールにすでに開発されています。DNA

研究者は、2つの防衛システムがバクテリオファージから細菌を保護するために補完的な方法で働いていることを実証しました。

1つのシステムは、DNAに変更がないバクテリオファージから細菌を保護しました。

クレジット:ダーラム大学ティムブロワー博士

一部のバクテリオファージは、この最初の防御システムを避けるためにDNAを変更します。 BRXUと呼ばれる2番目のシステムは、修飾されたDNAを備えたバクテリオファージから細菌を保護し、それにより第2の防御層を提供しました。

研究者は、BRXUの非常に詳細な3D画像を作成し、DNAを修正したバクテリオファージからどのように保護するかをよりよく理解しました。

BRXUは、BRXUが認識しているのと同じDNA修飾がヒトゲノム全体に表示され、癌および神経変性疾患の変化があるため、もう1つの有用なバイオテクノロジーツールになる可能性があります。

この研究の上級著者であるダーラム大学の生物科学部の准教授でリスター研究所の賞賞フェローであるティム・ブロワー博士は、次のように述べています。

「この余分な情報、「エピゲノム」は、私たちが成長するにつれて変化し、癌や神経変性疾患の場合の変化も変化します。

「このエピゲノムをマッピングするためのバイオテクノロジーツールとしてBRXUを開発できれば、成長と疾患の進行を制御する適応情報の理解を変えます。」

主著者のデイビッド・ピクトン博士と同僚からの研究結果はジャーナルに掲載されています核酸研究

この作業に関与した97人の学部生は、ダーラム大学の生物科学省のBSCまたはMBIOL学位の最後の年でした。

研究主導の教育を提供するように設計された微生物学ワークショップの一環として、彼らは研究のために新しいバクテリオファージを分離することを任されていました。これらのバクテリオファージはありがたいことに人間に害を及ぼさないが、人間の免疫系が感染症に反応するように、細菌はバクテリオファージから保護する独自の免疫システムを進化させることを余儀なくされている。

バクテリオファージは、ダーラム周辺の川の摩耗、大学の池、その他の水路から収集されました。その後、バクテリオファージの自然免疫をテストするために使用されました大腸菌細菌。

参照:「多剤耐性プラスミドのファージ防衛島は、ウイルスからの補完的保護のためにBrexとIV型の両方の制限を使用しています」、David M Picton、Yvette a Luyten、Richard D Morgan、Andrew Nelson、Darren L Smith、David TF Dryden、Jay CD Hinton、Tim R Blower、2021年10月17日、核酸研究
doi:10.1093/nar/gkab906

この研究は、ニューカッスル・リバプール・ダーラムの博士課程のパートナーシップ、リスター予防医学研究所、ダーラム大学の生物物理学科学研究所、およびウェルカムトラストによって、英国で英国で資金提供されました。

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