微生物農(nóng)藥團隊發(fā)現(xiàn)一種細菌通過選擇性退化CRISPR-Cas系統(tǒng)提高環(huán)境適應(yīng)性的新策略
核心提示：近日，我院微生物農(nóng)藥團隊又獲重要研究進展。微生物生態(tài)學(xué)領(lǐng)域top期刊《The ISME Journal》在線發(fā)表了該團隊關(guān)于細菌在進化過程中選擇性退化CRISPR-Cas系統(tǒng)提高種群環(huán)境適應(yīng)性的最新研究成果。
南湖新聞網(wǎng)訊（通訊員 彭東海）微生物生態(tài)學(xué)領(lǐng)域top期刊《The ISME Journal》于3月4日在線發(fā)表了農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點實驗室/生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院微生物農(nóng)藥團隊的題為“The CRISPR-Cas systems were selectively inactivated during evolution ofBacillus cereusgroup for adaptation to diverse environments”研究論文。該研究以蘇云金芽胞桿菌及其所在的蠟狀芽胞桿菌群細菌為對象，揭示了細菌通過選擇性退化CRISPR-Cas系統(tǒng)提高環(huán)境適應(yīng)性以及由此獲得更多殺蟲相關(guān)基因的新策略。該團隊博士后鄭自強為第一作者，孫明教授和彭東海教授為該論文的共同通訊作者。墨西哥國立大學(xué)的Alejandra Bravo和Mario Soberón教授，以及比利時魯汶大學(xué)的Jacques Mahillon教授等也參與了本研究。
CRISPR-Cas系統(tǒng)在細菌和古菌中廣泛存在，是原核生物重要的防御系統(tǒng)。但該團隊以蠟狀芽胞桿菌群為對象發(fā)現(xiàn)該種群中1871個個體中只有少量菌株含有CRISPR-Cas系統(tǒng)，且絕大部分系統(tǒng)都是缺陷型的。與有完整CRISPR-Cas系統(tǒng)的細菌相比，攜帶缺陷型系統(tǒng)的細菌含有更豐富的可移動遺傳元件、更多的特異基因和毒力因子，且呈現(xiàn)更廣泛的環(huán)境分布，說明CRISPR-Cas系統(tǒng)阻礙了該種群內(nèi)細菌的水平基因轉(zhuǎn)移(HGT)。獲得完整CRISPR-Cas系統(tǒng)的缺陷型細菌對多種逆境的抵抗力和對宿主的致病力明顯降低，說明細菌在進化過程中選擇丟失CRISPR-Cas系統(tǒng)來提高HGT能力，以獲得更多的有益基因來適應(yīng)多種環(huán)境。該發(fā)現(xiàn)代表了細菌適應(yīng)性進化的一種新策略，可能被其他細菌和古菌廣泛采用。
該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項基金、博士后面上和特別資助項目及湖北省博士后科技活動擇優(yōu)資助項目的資助。
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審核人：孫明
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