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Nature發(fā)布CRISPR-Cas重要研究發(fā)現

2016-04-15 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:在他們的實(shí)驗中,研究人員分離出了單個(gè)細菌,將它們或是單一培養,或是在不同種群中將它們混合在一起。StinekevanHoute博士回憶道:“病毒可以在單一培養物上傳播,但當將細菌混合在一起時(shí),病毒很快就滅絕了。這揭示出了我們的試驗系統中強有力的單一培養效應?!?/div>

  由??巳卮髮W(xué)的學(xué)者們領(lǐng)導的一項新研究表明,遺傳多樣性通過(guò)限制寄生物進(jìn)化減少了疾病的傳播。

  宿主多樣性可以限制疾病爆發(fā)并非是一個(gè)新概念。例如,在農業(yè)中缺乏遺傳多樣性的作物單一栽培會(huì )遭遇嚴重的疾病大爆發(fā),席卷整個(gè)種群。但為什么會(huì )出現這種情況?

  由??巳卮髮W(xué)領(lǐng)導的這項研究提供了一個(gè)答案。為了研究宿主多樣性對疾病傳播的影響,研究人員利用了一種可以感染和殺死細菌的病毒。細菌借助一種復雜的免疫系統CRISPR-Cas來(lái)保護自身,CRISPR-Cas可從病毒中捕獲任意的DNA片段。“這一遺傳記憶”保護了細菌免于未來(lái)的感染。

  由于每個(gè)細菌捕獲了不同的病毒DNA片段,CRISPR-Cas生成了大量的多樣性。因此,在病毒暴露后,每個(gè)具有CRISPR-Cas免疫的細菌都是獨特的,種群中的多樣性因此很高。這對于測試宿主多樣性是否限制了疾病傳播及其原因是理想的。

  在他們的實(shí)驗中,研究人員分離出了單個(gè)細菌,將它們或是單一培養,或是在不同種群中將它們混合在一起。StinekevanHoute博士回憶道:“病毒可以在單一培養物上傳播,但當將細菌混合在一起時(shí),病毒很快就滅絕了。這揭示出了我們的試驗系統中強有力的單一培養效應。”

  接下來(lái),研究人員調查了相比于多樣的細菌宿主群體,病毒更容易存留于單一培養物上的原因。他們發(fā)現這是因為病毒發(fā)生了快速進(jìn)化,克服了細菌宿主單一培養物的CRISPR-Cas免疫。而對于CRISPR-Cas系統具有更多遺傳多樣性的混合菌群,病毒無(wú)法進(jìn)化,因此滅絕了。因此,研究證實(shí)病毒進(jìn)化出高感染力的能力直接取決于宿主遺傳多樣性的水平。因此,將單一培養物混合在一起可以從整體上提高群體的免疫水平,這一特征稱(chēng)作為群體免疫。

  從這一針對細菌和病毒的基礎研究中獲得的概念認知有可能是普遍的,因此研究結果有可能未來(lái)在農業(yè)及保護生物學(xué)中獲得應用。

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