研究发现细菌以自杀机制抵抗噬菌体

加州大学圣地亚哥医学院的研究人员发现，细菌通过摧毁自身基因组的方式，阻止感染源在它们群体中的传播。

本月初发表在《分子细胞》（Molecular Cell）期刊上的研究，为对付抗药菌提供新的信息，以调整噬菌体治疗方案，或者开发刺激细菌自杀的新治疗方案。

这份研究的主要作者生物医学副教授科贝特（Kevin Corbett）：“细菌自杀抵抗感染的机制一直存在争议，人们不理解为什么单细胞生物会这么做。如果我们把细菌看成一个合作群体，而不是一个个单独的个体，这就合理了。”

科贝特的研究组在之前研究细胞分裂产生精细胞和卵细胞的过程中，特别在研究一种HORMA蛋白。这种蛋白在细胞分裂过程中维持基因组的稳定。后来2015年国立卫生院（NIH）一份研究提到，一些细菌可能也产生这种蛋白，起到免疫的作用。这引起了他们的兴趣。

“HORMA蛋白在细菌中究竟起何作用？”科贝特很想知道答案。

在已测序的7.5万种细菌中，科贝特说，其中约10%具有这种新发现的防御系统。科贝特研究组将这种系统克隆，称为CBASS系统，植入一种实验用的大肠杆菌（E. coli）菌株。这种菌株对噬菌体毫无抵抗力。“我们惊讶地发现，CBASS提供了近乎百分百的噬菌体免疫能力。”科贝特说。

进一步研究发现，HORMA蛋白感应到被噬菌体感染后将激发产生另一种蛋白，结合组成一种信使分子。这种分子激活一种核酸酶，摧毁细菌自身的基因组，相当于自杀，这阻止了噬菌体复制和感染其它细菌。

科贝特说，如果能找到激活这种系统的药物，就有办法让带有CBASS系统的细菌自杀。接下来他们需要进一步了解CBASS系统的种类。

“我们已经研究了6000多种各不相同的CBASS系统，每一种都有各自独特的感染感应器、信号蛋白和核酸酶。明确这些组合确切的协作方式，才能找到最佳的干预方法。”