来自Skoltech以及瑞典和瑞士研究中心的科学家们展示了解释细菌和噬菌体(感染细菌细胞的病毒)之间相互作用机制的结果。这一发现是开发抗感染新方法的重要一步。这项研究发表在《细胞报告》杂志上。
致病微生物对抗生素的耐药性增强。世界各地的研究人员都在寻找对抗致病菌的新机制，其中之一就是噬菌体疗法。噬菌体是天然的“捕食者”和细菌的敌人，具有很高的感染特异性。它们对人体无害，有天然的来源，在有生命和细菌的地方都能找到。噬菌体早在100多年前就被研究过，但当抗生素被发现时，研究兴趣就下降了。
“我们在Skoltech的实验室致力于研究新的细菌免疫系统。近年来，生物信息学已经允许对大量新型抗病毒系统和一个新领域-微生物免疫学进行预测，”宏基因组分析实验室主任和研究合著者Artem Isaev说。
“大多数这些系统的分子机制尚未被发现，因此了解微生物免疫如何起作用的方法之一是找出病毒如何设法克服防御。病毒和细菌之间的相互作用可以被描述为一场军备竞赛:当细菌获得一种新的防御策略时，它会对对立的侧噬菌体施加巨大的压力。反过来，噬菌体会以某种方式获得对细菌免疫的抵抗力。
“它开启了细菌适应的新阶段，这种激烈的竞争导致了各种各样的抗病毒系统。”
作者研究了细菌对噬菌体的保护机制BREX (BacteRiophage EXclusion)免疫系统，发现噬菌体T3只有在表达一种特殊的酶——SAM裂解酶的情况下才能感染BREX培养物，SAM裂解酶能破坏细胞重要代谢物s -腺苷-蛋氨酸。
SAM被用作甲基的供体，甲基可以调节基因的表达。以BREX系统为例，甲基也起到了标签的作用，使细菌能够区分自己的DNA和病毒的非甲基化DNA。
出乎意料的是，BREX的甲基化功能并未受到严重影响，而SAMase的表达完全破坏了BREX的保护作用。我们可以假设SAM也是BREX系统抑制病毒感染所必需的辅助因子，”Artem Isaev说。
这组科学家说，许多国家正在开发噬菌体库，并支持允许将噬菌体用于治疗目的的项目。修饰病毒颗粒可能允许构建模块化噬菌体，对特定患者体内检测到的特定致病微生物有效。
“我们仍然对噬菌体编码的抗防御蛋白知之甚少，而考虑到细菌(包括致病物种)中存在的各种各样的免疫系统，这些蛋白质在很大程度上负责细菌细胞在自然环境中感染的成功。
“我们的研究有助于建立病毒抗防御蛋白和细菌免疫系统之间的相互作用网络。这必须在噬菌体疗法发展的下一个阶段加以考虑，届时我们将接近创造能够杀死特定致病菌的噬菌体，”Artem Isaev补充说。
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希望本篇文章《科学家揭示了对抗病原菌的创新策略》能对你有所帮助！
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