反CRISPR噬菌體合作克服CRISPRCas免疫

　　英國埃克塞特大學的研究人員發現，一種被稱為噬菌體的病毒在面對迎面而來的攻擊時，首先削弱細菌的防御力，然后再殺死細菌。

　　這一發現是一個關鍵性突破，它將有助于改善噬菌體療法，治療危機生命的細菌感染。

　　細菌有防御系統，例如眾所周知的CRISPR-Cas，以保護自身免受病毒侵襲。像軍備競賽一樣，噬菌體也裝備了“反CRISPR”分子，以便中和來自細菌的防御。

　　埃克塞特大學的研究表明，單個病毒粒子是不能完全抵消CRISPR-Cas系統的，但是，如果有足夠多的病毒粒子，這種“團隊合作”可以讓它們克服防御機制，迅速在細菌種群中建立感染。

　　“道高一尺魔高一丈，足夠多的病毒粒子是它們的攻擊利器，”文章一作Mariann Landsberger博士說。“顯然，病毒數量低于這個‘臨界點’的話，就會導致入侵者噬菌體被細菌殲滅。”

　　相反，噬菌體數量如果超過“臨界點”，它們就會通過同時或順序感染與細菌結合。“關于‘臨界點’的一種解釋是，兩個具有反CRISPR分子的病毒對1個細菌同時發起圍攻，以合力鈍化CRISPR-Cas防御，這種情況一般需要病毒數量很大，如此兩個噬菌體同時感染一個細菌的可能性更大。”

　　研究人員發現，由于環境中存在大量病毒，細菌的“順序感染（sequential infections）”導致了細菌種群流行病的建立。

　　這一過程涉及第一個病毒先入侵細菌，用它的反CRISPR分子阻斷CRISPR-Cas防御，達到部分削弱細菌免疫系統的目的，但它未能成功感染細胞，最后會被殘留的CRISPR-Cas系統剿滅。

　　第二個病毒隨后到達，它用其反CRISPR分子克服殘留的CRISPR-Cas防御，最后成功感染并殺死細菌。

　　文章通訊作者Stineke van Houte說：“這項研究表明，噬菌體可以協同工作殺死細菌，這對人類的噬菌體療法意義重要，這關系到能夠殺死細菌的噬菌體劑量問題。”

　　“更廣泛的意義是，說明病毒能以意想不到的方式進行‘團戰’，當它們的數量超過臨界閾值時，它將導致疾病突然爆發。”