哥本哈根大学的微生物学家 Rafael Pinilla-Redondo
提供者: Rafael Pinilla-Redondo
近年来，CRISPR 技术尤其是基因编辑剪刀技术的发展风靡全球。事实上，科学家们已经学会了如何在生物技术和制药工业等领域利用这些聪明的自然系统。
哥本哈根大学的最新研究表明，我们并不是第一个发现利用 CRISPR 技术并获益的人。 显然，原始的寄生生物已经这样做了几百万年了。
研究人员研究了在自然界中发现的六种 CRISPR-Cas 系统中描述最少、最神秘的一种——IV 型 CRISPR-Cas。在这里，他们发现了与其他系统完全不同的特征。
重新定义 CRISPR
“直到最近，CRISPR-Cas 还被认为是细菌用来保护自己免受病毒等入侵的防御系统，就像我们自身的免疫系统保护我们一样。然而，CRISPR 似乎是一种工具，可以被不同的生物实体用于不同的目的，”领导这项研究的28岁的Rafael Pinilla-Redondo说，他是加州大学旧金山分校生物系的博士。
其中一种生物实体是质粒（一种小的DNA分子），它们的行为通常像寄生虫，像病毒一样，需要宿主细菌才能存活。
“在这里我们发现的证据表明，某些质粒使用 IV 型 CRISPR-Cas 系统来对抗竞争同一细菌宿主的其他质粒。这是值得注意的，因为在此过程中，质粒已经设法改变了系统。 CRISPR不是保护细菌免受寄主的侵害，而是被用来执行另一项任务，” Pinilla-Redondo补充道。
“这类似于一些鸟类如何在树上争夺最佳筑巢地，或寄居蟹如何争夺贝壳的所有权。”
“一个令人羞愧的认识”
原来认为CRISPR-Cas系统在细菌中只是充当免疫系统，这项研究的发现对原来的观点提出的挑战。Rafael Pinilla-Redondo认为，这一发现提供了一些额外的视角:
我们人类只是在最近才开始利用大自然的CRISPR-Cas系统，但事实证明，我们并不是第一个这样做。这些“原始寄生虫”在数百万年了已经开始使用CRISPR-Cas系统，远远早于人类。这是一个非常令人羞愧的认识"
我们能用它做什么？
研究人员推测，这些系统可以用来对抗人类面临的最大威胁之一: 耐多种药物的细菌。每年有成千上万的人死于 MDR 细菌。
细菌通过获得使它们对抗生素治疗产生耐药性的基因而对抗生素产生耐药性。这种情况经常发生在质粒将耐药基因从一个细菌转移到另一个细菌时。
“由于这个系统似乎已经进化到专门攻击质粒，我们似乎可以将其用于对抗携带抗生素耐药基因的质粒。这是可以实现的，因为有可能对 CRISPR 进行编程，以达到人们想要的目标。” Pinilla-Redondo说。
文献来源:
Rafael Pinilla-Redondo et al, Type IV CRISPR–Cas systems are highly diverse and involved in competition between plasmids, Nucleic Acids Research (2019). DOI: 10.1093/nar/gkz1197
https://academic.oup.com/nar/article/48/4/2000/5687823
新闻报道来源：
https://phys.org/news/2020-03-humans-repurpose-crispr.html
作者单位：University of Copenhagen
译文校稿：LuLu
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