自然选择影响细菌的CRISPR序列

CRISPR可能的机制图

CRISPR中插入新的序列

细菌的免疫系统使用一种类似于RNA干扰的方法,使外来致病基因沉默,基于这一原理,生物技术公司可以开发这种方法来使特定基因沉默。

这项研究由莱斯大学的Deem教授等人完成。主要的研究对象是细菌基因组的一部分:“CRISPR”。它由两类DNA序列组成,一类是短而重复的序列,另一类是在这些重复的序列间的“插入者”,生物用它来辨识致病基因。

Deem说:“细菌会被噬菌体侵入,而CRISPR拥有噬菌体的遗传序列。CRISPR既能遗传,也可以编写,这意味着有些序列在生命起源时就有了,而当新的噬菌体侵入时,新序列也就可以加进去。”

他说:“若一个细菌在其CRISPR中有噬菌体序列,它就能降解任何与这段序列配对的DNA或RNA,即它对同种噬菌体有免疫力。我们想要探究的是,细菌受噬菌体的侵入,这一过程是怎样影响CRISPR序列的。”

在之前的成果中,他们了解到噬菌体序列是按顺序插入到CRISPR里的。在一个有30个片段的CRISPR里,最新的序列将排在第一位。因此,排在第30位的片段最有可能是菌落内最古老的序列。

Deem最后说:“每个菌落都想要扩张,选择压时常在两边都起作用,一种菌株的序列很多样,但另一种菌株存活的时间较长,因此前者受到的选择压更大。”

因为在CRISPR中有优势噬菌体序列的菌株更可能生存下来,它们会把自己的邻居们挤走。在序列的最底部,自然选择的作用最久,所以在那里可以找到最常见,且能全面保护细菌的‘万金油’序列。

 

来源:化石网/faywater





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