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细菌使用垃圾邮件基因从捕食者病毒中窃取遗传物质,中国化工网,okmart.com
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细菌使用垃圾邮件基因从捕食者病毒中窃取遗传物质
2019年05月10日    阅读量:262    新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

就像我们有细菌,可能导致严重问题的危险微观生物一样,细菌中含有噬菌体(或噬菌体) - 病毒可以捕食它们。噬菌体对细菌如此具有破坏性,据估计它们每两天就会杀死世界海洋中大约一半的细菌。现在,研究人员已经发现了一种令人惊讶的机制,通过这种机制,一些细菌可以通过窃取遗传物质来抵御噬菌体中国化工网okmart.com


该研究的主要作者Amelia Randich说:“这项研究显示了细菌将战争工具转化为创造生命的工具的能力。” “这就像看着进化将剑击成犁头一样。”


像人类病毒一样,噬菌体本身不能繁殖,因此它们将自己的遗传物质注入细胞,劫持受害者复制自己的基因,从而产生新的病毒颗粒,打破并杀死细胞。这个过程称为裂解,产生细胞死亡的有毒酶称为溶素。然而,一种名为Caulobacterales的细菌似乎已经开发出一种解毒剂。


解毒剂的关键是一种名为SpmX的基因,通常被称为“垃圾邮件X”。细菌结构杆菌是一种细菌,其成员长得很长,称为茎秆。垃圾邮件X出现在细胞茎生长的地方,分配蛋白质以支持茎的发育。然而,该基因似乎起源于噬菌体,最初用于破坏细菌细胞壁。


红色部分显示了病毒在一种酶的帮助下杀死细菌细胞产生新病毒颗粒的过程,该酶被称为具有剃刀锋利牙齿的“吃豆人”。在Caulobacterales中,'牙齿'现在变钝,不再能够杀死细菌,而是通过蓝色显示的过程帮助生长新的茎。图片来源:印第安纳大学Amelia Randich。

研究人员利用X射线晶体学技术创建了SpmX和相关蛋白结构的三维模型,发现SpmX与产生病毒溶素的基因有着显着的相似性。但它们似乎不是在Caulobacter中破裂开放细胞,而是帮助引导SpmX进入未来的茎秆位置。


“即使它与噬菌体基因非常非常相似,我们在用于切割细菌细胞壁的蛋白质区域中发现了一种特定的突变杆菌突变 - 这降低了其效率,”Brun说。


“因为序列与噬菌体中的基因密切相关,你会发现它具有相同的功能:切割细胞壁,”他补充说。“但相反,它的活动减少到不再杀死细菌的程度。这非常了不起。“


相似之处太大而不是巧合,遗传分析表明细菌过去采用并调整了这个基因大约10亿年。对我们来说更重要的是,它可能是一种阻止病毒感染的方法,甚至可以用于创新用途的细菌,例如输送胰岛素或抗生素等化合物。


标签:行业资讯今日头条技术中心精细化学品化学试剂生物制药
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