Forscher von der neuseeländischen University of Otago und den Niederlanden zeigen, neue Einblicke in eine überraschend flexible Immun gegenwärtige System in Bakterien zur Bekämpfung von Viren und anderen Fremd-DNA- Invasoren.
Ein Team um Dr. Peter Fineran der Abteilung für Mikrobiologie und Immunologie führte untersuchen die genetischen Grundlagen der adaptiven Immunität in Bakterien, die dazu führen, Kartoffel 'soft rot' und in E. coli Bakterien. Durch ihre jüngste Zusammenarbeit haben sie festgestellt , dass diese Bakterien Immunsystem sind wesentlich robuster und reaktions als bisher angenommen.
Ihre neuesten Erkenntnisse , die in der führenden US- Fachzeitschrift PNAS erscheinen , haben Auswirkungen auf die Verbesserung unseres Verständnisses der bakteriellen Entwicklung , einschließlich der Verbreitung von Antibiotikum Resistenzgene .
Die Forscher untersuchen eine adaptive Immunsystem , genannt CRISPR - Cas , der die Hälfte aller Bakterienarten und in fast allen einzelligen Mikroben in der Archaea -Domain zu finden ist.
Rolle CRISPR - Cas in die Immunität wurde erst in den letzten zehn Jahren entdeckt. Das System erstellt eine genetische Erinnerung an bestimmte Vergangenheit Infektionen durch Viren und Plasmide , die kleine mobile DNA-Moleküle , die zwischen den Organismen bewegen sind .
Dr. Fineran sagt das System stiehlt Proben des genetischen Materials der Eindringling und speichert sie in einer Speicherbank so kann sofort erkennen, zukünftige Expositionen und neutralisieren den Angriff. Es kann bis zu 600 Proben speichern und können auch auf diese Erinnerungen an nachfolgende Generationen von Bakterien bestehen.
Er hatte gedacht , dass das System hatte eine Achillesferse , denn Eindringlinge , die zu viele Mutationen erworben hatte, konnte nicht mehr erkannt , da sie nicht die gespeicherte Probe genau genug angepasst werden.
"Wir haben nun herausgefunden , dass während die Viren und Plasmide können direkte Anerkennung durch den Erwerb von Mehrfachmutationen zu entgehen, ist das System darauf vorbereitet, eine neue Immunität durch Greifen eine neue Probe des mutierten genetischen Materials schnell zu generieren. "
"Es ist ein bemerkenswert flexibles und robustes Immunsystem für eine solche einfache einzellige Organismen . "
Dr. Fineran sagt das System spiegelt die alte und die Fortsetzung der Zusammenarbeit evolutionäres Wettrüsten zwischen Bakterien auf der einen Seite , und Viren und Plasmide auf der anderen.
Virale Infektionen von Bakterien auch eine leistungsstarke und dennoch unsichtbar auf den gesamten Planeten ausüben , sagt Dr. Fineran .
"Die stille, aber große und anhaltende Krieg untermauert alles aus, wie globale Stoffkreisläufe - , die auf Bakterien angewiesen, um die Hälfte der Biomasse auf der Erde zu produzieren - zu betreiben, wie menschliche Krankheitserreger zu entwickeln ", sagt er .
"Zum Beispiel die Bakterien, die dazu führen, Cholera und Diphtherie sind von Viren, die Gene für Toxine, die diese Bakterien in signifikanter menschlicher Krankheitserreger umgewandelt Codierung bieten infiziert. "
Plasmide sind auch wichtige Akteure in bewegten Antibiotika-Resistenzgenen zwischen verschiedenen Bakterienarten .
"Also, entdecken Sie mehr über genau, wie bakterielle Immunsystem bekämpfen Plasmidtransfer und Übernahme ist von großem Interesse ", sagt er .