贺建奎的博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/jiankuihe 免疫组库测序,单细胞基因组学

博文

前沿生物研究热点细菌获得性免疫CRISPR

已有 5726 次阅读 2011-4-24 15:38 |个人分类:未分类|系统分类:科研笔记| 免疫, 细菌, CRISPR

没有人愿意两次掉进同一个陷阱,同样,生物体也进化出了各种机制防治被同一种病毒感染两次。人体以及其他高等生物产生的抗体能够记住他们感染过的病毒,从而防止第二次感染。最近三年来,研究人员惊奇的发现,单细胞的细菌也有类似的记忆性免疫叫做”CRISPR”。这个故事起源于2007年,有一家出售用于生产酸奶的细菌的农业科技公司,客户反馈说他们收到的部分细菌感染了病毒,不能进行酸奶发酵。于是这家公司派出一个研究小组去调查此事。研究员同时对两类酸奶细菌做DNA测序。第一类是正常的对病毒免疫的好细菌,第二类是容易被病毒感染的不好的细菌。他们发现这两类细菌DNA唯一不同的是,在第一类细菌的DNA上多出了一小段,而且有意思的是这一小段DNA竟然和他们免疫的病毒完全吻合。后来一系列实验证明,就是这一小段DNA,就像是一个标签,让细菌记住了这个病毒。 这个实验发表之后引起了极大的轰动,由于是一个全新的领域,很多的问题暂时无法理解。但大概的思路是这样的。当病毒入侵进入细菌时,细菌的一个蛋白复合体能够截取一小段病毒的DNA,大约20个碱基. 这一小段DNA能够镶嵌在细菌自己的基因组上,并在细菌复制时传给下一代。当同样的病毒试图再次入侵此细菌时,这一小段DNA就会被转录成RNA,并且和外来的病毒DNA配对,如果碱基配对完全正确的话,细菌就会激活一个清除机制来清除此外来的病毒,从而防止被感染。

我是2010三月份时开始进入这个领域的。我们发现,CRISPR具有更新换代的机制。简单说,细菌不可能一直不停的获取病毒DNA片段,并插入到自己的DNA中,这样的话细菌的DNA就会无限制的增长了。一个细菌平均只能保留20个病毒DNA片段,那些老一点的片段就会慢慢的从细菌的DNA中删掉。新的DNA片段源源不断的添加进来,保证CRISPR能提供最新的免疫。--Jiankui He and Michael Deem, Phys.Rev.Lett.105:198701 (2010)

关于CRISPR的研究还处于起始阶段,所有相关的文献不过20篇。但是这是一个全新的免疫的机制,它在细菌抗药性,细菌的基因转接等等方面有着巨大的潜在应用。免疫这一方向已经发了四个诺贝尔奖了,比如说我的合作者之一的Andrew Fire就因RNAi获奖,CRISPR的发现很有可能再拿一个诺贝尔奖。


CRISPR



http://blog.sciencenet.cn/blog-514529-436780.html

上一篇:我的新书 "Modularity"
下一篇:免疫基因组学---一个新学科的兴起

2 贺乐 ddsers

发表评论 评论 (1 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2020-11-27 19:35

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部