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近日，英國埃克塞特大學的研究人員在Nature上發表了題為“Bacterial biodiversity drives the evolution of CRISPR-based phage resistance”的文章，在自然環境中進化的細菌可能對噬菌體治療具有抵抗力，而不會喪失其毒性。
據不完全統計，約半數細菌攜帶CRISPR-Cas適應性免疫系統的基因，該系統通過將來源於噬菌體和其他寄生DNA元件的短DNA序列插入宿主基因組上的CRISPR基因座來提供免疫記憶。CRISPR基因座在自然環境中進化迅速，但在實驗室條件下，細菌通常通過突變或缺失噬菌體受體獲得噬菌體抗性。本研究揭示了這種進化差異可能是由實驗室和自然環境中的生物複雜性差異引起的。研究人員發現，條件致病菌Pseudomonas aeruginosa（銅綠假單胞菌）及其噬菌體DMS3vir與其他人類病原體共存時，會放大與噬菌體受體突變相關的適應性權衡（fitness trade-offs），這對銅綠假單胞菌的毒力具有重要的連鎖反應，只有當細菌進化出基於表面的抗性時，銅綠假單胞菌的毒力才會減弱。自然環境中微生物群落的生物複雜性是CRISPR-Cas適應性免疫進化的重要驅動力，對細菌的適應性和毒力具有重要意義。（摘譯自Nature, Published: 23 Oct 2019）
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