细菌对抗生素产生耐药性的问题解决了吗?奥塔哥大学新的微生物学研究表明,通过研究世界上最大、最野蛮的军队,可以找到一个答案。
事实上,攻击病毒的被称为噬菌体的军用细菌数量比细菌多近十倍,是地球上最丰富的生物实体。他们错综复杂地适应入侵,削弱和控制他们的目标,然后保持足够长的时间来喂养他们,并与他们一起繁殖。
为了保护自己免受噬菌体入侵,细菌在细菌体内形成了一个“CRISPR”防御系统——免疫系统。但是噬菌体有自己的武器,叫做“反CRISPR”,可以阻止这些细菌的防御。奥塔哥研究的主要作者,博士。该大学微生物和免疫学系的学生Nils Birkholz表示,新的研究表明,噬菌体在入侵细菌时使用一种特殊的蛋白质来控制反CRISPR的产生。
最初,他们迅速增加了抗CRISPR的产量,征服了细菌的防御系统。然后,随着细菌被击败,噬菌体利用蛋白质关闭反CRISPR的产生,确保细菌是活的——被征服,但还活着。Birkholz老师说,这是有道理的,因为像所有的病毒一样,噬菌体不仅仅是征服者,而是在生物宿主内部繁殖的劫持者。
我们从以前的研究中知道,过量的anti-CRISPR产生可能对细胞有害,一个重要的问题是如何控制anti-CRISPR的丰度。现在我们的研究已经回答了这个问题。“我们的结果表明,在感染后,噬菌体产生了足够多的抗CRISPR来抑制细菌防御,但随后拒绝产生它,以避免任何负面副作用。”因此,这种蛋白质可以确保一旦病毒击败了它的宿主,它会让它活着,并将它的资源用于自己的繁殖。"
也就是说,在噬菌体完成繁殖之前,它们会从细胞中爆发出来,杀死它们,然后继续感染其他细胞。Birkholz老师说,研究结果强调了噬菌体制服宿主所需的“微妙的平衡行为”。虽然听起来很可怕,但这项研究可能会产生非常“真实世界”的结果。
“噬菌体以消极和积极的方式对我们的生活产生了强烈的影响。尤其是在抗生素耐药性日益增强的时代,噬菌体被认为是治疗细菌感染的手段。因此,这些新细节提供的信息可能有助于我们选择或设计更有效的抗菌噬菌体。”