Nature: 同其它细菌共进化可保条件病原菌自身毒力

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近日，英国埃克塞特大学的研究人员在Nature上发表了题为“Bacterial biodiversity drives the evolution of CRISPR-based phage resistance”的文章，在自然环境中进化的细菌可能对噬菌体治疗具有抵抗力，而不会丧失其毒性。

据不完全统计，约半数细菌携带CRISPR-Cas适应性免疫系统的基因，该系统通过将来源于噬菌体和其他寄生DNA元件的短DNA序列插入宿主基因组上的CRISPR基因座来提供免疫记忆。CRISPR基因座在自然环境中进化迅速，但在实验室条件下，细菌通常通过突变或缺失噬菌体受体获得噬菌体抗性。本研究揭示了这种进化差异可能是由实验室和自然环境中的生物复杂性差异引起的。研究人员发现，条件致病菌Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌）及其噬菌体DMS3vir与其他人类病原体共存时，会放大与噬菌体受体突变相关的适应性权衡（fitness trade-offs），这对铜绿假单胞菌的毒力具有重要的连锁反应，只有当细菌进化出基于表面的抗性时，铜绿假单胞菌的毒力才会减弱。自然环境中微生物群落的生物复杂性是CRISPR-Cas适应性免疫进化的重要驱动力，对细菌的适应性和毒力具有重要意义。