文/陈根
【陈根：除了人类，细菌也有免疫系统？】免疫系统是身体的卫士 ， 是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统 。 免疫系统也是防卫病原体入侵最有效的武器 ， 它能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素 ， 并维持人体内环境的健康 。
过去 ， 人们一直认为免疫是人体免疫系统特有的功能 ， 而现在 ， 越来越多的研究证实 ， 细菌也存在与人体相似的免疫功能 。 研究人员发现 ， 像人类一样 ， 细菌耶有各种免疫系统来抵御病毒等病原体 。
比如 ， CRISPR就是细菌的免疫系统 ， 这也给基因疗法提供了窗口 。 在目前已经发现的细菌中的百分之四十 ， 古细菌中的百分之九十都拥有这种系统 。 CRISPR和人类获得免疫记忆的过程非常相像 ， 大致来说可以分为获得免疫 ， 产生CRISPR RNA ， 消除目标外源DNA或降解病原体的DNA ， 使其无害 。
而现在 ， 在瓦赫宁根大学和研究机构生物化学实验室的助理教授Daan Swarts的研究小组中 ， 已经发现了一种全新的免疫系统 ， 它利用另一种机制来中和入侵者 。 该研究结果发表在科学杂志《细胞》上 。
研究人员们证明 ， 一种新型的细菌“Argonaute蛋白” ， 在检测到入侵的DNA后 ， 故意分解所有具有雄辩名称的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的分子 。
具体来看 ， Argonaute蛋白出现在植物和人类等多细胞生物中 ， 但也出现在细菌等单细胞生物中 。 这些Argonautes被编程为一小段“引导RNA”或“引导DNA” ， 以寻找具有相同序列的入侵RNA或DNA 。 在大多数情况下 ， 入侵者会被切割成更小的、无害的碎片 ， 从而被摧毁 。
尽管斯瓦特研究中的Argonaute蛋白也使用了引导RNA ， 但研究人员最终使其通过一种根本不同的方法进行防御：在检测到入侵的DNA后 ， Argonaute蛋白通过分解NAD+完全关闭了细胞 。
其中 ， NAD+分子在细胞的新陈代谢中具有关键功能 ， 并保持众所周知的引擎运转 ， 使细胞继续存在 。 没有NAD+ ， 细胞最终会死亡 。
研究人员表示：“这听起来可能是矛盾的 ， 但这正是要发生的事情 。 通过让受感染的细胞死亡 ， 入侵者不能繁殖或传播到邻近的细菌 。 细菌细胞被‘牺牲’了 ， 以拯救其他健康的细胞 。 ”
研究人员在不同种类的细菌中都发现了这种免疫系统 。 正如研究人员所指出的：“人们常常低估了细菌的能力 ， 不管细菌有多小 ， 它们的免疫系统已经进化了数百万年 ， 变得越来越先进 。 它们必须如此 ， 因为病毒往往也非常复杂 。 ”这也启示我们 ， 可以从细菌免疫系统的视角出发 ， 在未来 ， 我们也许能够利用这种基因工具检测人体中的疾病 ， 从而实现人类想要治疗疾病的效果 。
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