Бактерии не смогут сохранять надежду CRISPR один в войне против фагов, растолковывает Сорек, член Молекулярного Отдела Генетики Университета. В самом деле у многих фагов имеется «anti-CRISPR» белки, каковые отменяют деятельность CRISPR, предлагая, чтобы другие системы подняли не сильный.
Сорек и его команда начали их поиск этих совокупностей, создав компьютерную программу, которая просмотрит все бактериальные геномы, каковые когда-либо упорядочивались – приблизительно 50 000 геномов всего. Вместо того, чтобы искать последовательности с предопределенными изюминками, способы, каковые они создали, искали «статистические автографы» генов, вовлеченных в защиту – к примеру, их размещение на «островах защиты», где пара связанных с защитой генов найдены друг около друга. Затем по обстоятельству того, что гены иммунной совокупности редко трудятся одни – помимо этого у бактерий – исследователи создали сложный компьютер аналитические методы, дабы узнать, какие конкретно конкретно гены объединяют упрочнения и сотрудничают, чтобы организовать совокупность обороны.
В то время, когда они сузили возможные гены защиты от миллионов до нескольких сотен, исследователи должны были проверить механизмы кандидата, каковые они узнали. Вместо того, чтобы пробовать изолировать генетические последовательности от сотен различных бактерий, команда обратилась к синтетической биологии: получение генов, сделанных заказать.
Они послали последовательности генного кодекса – всего что-то как 400 000 оснований или «письма» от генетического кода – в коммерческую лабораторию, где десятки различных мультигенных совокупностей синтезировались для тестирования. Эти синтетические совокупности были вложены в бактерии лаборатории, которым инактивировали их естественные иммунные совокупности.
Бактерии были тогда подвергнуты фагам и вторым инфекционным элементам, чтобы видеть, была ли пересаженная совокупность обороны жизнеспособной. Из различных совокупностей исследователи изучили, 10 сильно защитил бактерии лаборатории от заразы, так идентифицировав их как новые свободные совокупности обороны.Сорек говорит, что между различными стадиями компьютерного анализа и экспериментирования, изучение потребовало интенсивного упрочнения шести человек, трудящихся в течение двух лет в его лаборатории.
Изучение было во главе с доктором Шейни Дороном и Сарой Мелэмед, с интенсивным участием Девочки Офир, доктора Аситы Леавитт, доктора Лопатиной и доктора Анны Джила Амитая. Команда взяла на встречу раз в 14 дней для «совета по защите», чтобы обсудить различные руки защитных исследования и механизмов, каковые они нашли.
Исследователи все еще не знают, как новые бактериальные иммунные совокупности функционируют, и кое-какие по словам Сорека, «, думается, имеют необыкновенные функции, каковые мы на данный момент начинаем изучить». Одна из этих совокупностей содержит Рецептор Интерлейкина Потерь (или МДП) области.
Области МДП, как было уже известно, были вовлечены в иммунные совокупности – но до сих пор не тот из микроорганизмов. Эти области – необходимый атрибут людской иммунной совокупности и того из фабрик, но они, как прежде никогда показывали, у бактерий не были вовлечены в противовирусную защиту. «Отечественные результаты показывают, что у некоторых важных частей отечественной собственной иммунной совокупности имеется глубоко эволюционные корни в бактериальных механизмах неприкосновенности», говорит Сорек.
Другие гены, казалось, были «одолжены» от незащитных бактериальных совокупностей. Один из них, например, известен от кнутов что использование бактерий, чтобы плавать. Эти гены предоставляют кнутам энергию, разрешая им забрать в протонах; одна из новых совокупностей обороны, найденных в лаборатории Сорека, использует эти гены это ее защита от фагов.
Второй, названный сжатием, как правило защищает ДНК в течении клеточного деления, и исследователи нашли совокупность обороны, которая использует компоненты механизма сжатия, чтобы обезопасисть бактерии от вторжения в плазмиды – мелкие кольца ДНК, которая может заразить бактериальные клетки паразитами.«То, что нам удалось найти 10 новых бактериальных совокупностей обороны, подразумевает, что имеется еще более в том месте», говорит Сорек. «Моя лаборатория ищет новые.
Кроме этого, мы начинаем сосредотачиваться на нескольких из более многообещающих, дабы узнать, как они функционируют».Сорек говорит, что новые открытия увлекательны из-за новых окон, каковые они снабжают на эволюции иммунных совокупностей и вечном сражении между вирусами и организмами, каковые они передают. Но он также уверен в том, что кое-какие смогут быть превосходными инструментами для биологического изучения: «Каждая иммунная совокупность, по определению, обязана предназначаться для вторгающихся элементов очень определенным все же эластичным способом, и мы можем использовать это планирование в биотехнологических целях – вследствие того что мы сделали с CRISPR и с ферментами ограничения перед ним.
Любая из новых совокупностей, каковые мы нашли, имела возможность бы быть следующим генным инструментом редактирования – или возможно помимо этого фонд еще более захватывающих молекулярных инструментов», говорит Сорек.