新的基因工程工具Evades细菌限制-修饰系统

近发表的一篇PNAS论文描述了一种通过使人造DNA对细菌的防御不可见而对细菌进行基因工程的新技术。据Forsyth研究所的研究人员称，这种方法几乎可以应用于任何类型的细菌。

当细菌细胞检测到它已被外来DNA穿透时，它会迅速摧毁侵入者。细菌一直受到病毒攻击的威胁，因此它们已经开发出非常有效的防御措施来抵御这些威胁。问题的主要作者克里斯托弗约翰斯顿解释说，当科学家想要将人造DNA放入细菌中时，他们就会面对完全相同的防御系统，以保护细菌免受病毒侵害。

为了克服这个障碍，科学家们添加了特定的修改来掩盖人造DNA并诱使细菌认为入侵者是其自身DNA的一部分。这种方法有时可行但可能需要相当长的时间和资源。

“想象一下像干船坞中的敌人潜艇这样的细菌，以及作为你的士兵的人造遗传工具，需要进入潜艇进行特定的任务。目前的做法就像将间谍伪装成敌人一样士兵，让他们走到每个门口，允许警卫检查他们的凭据，如果一切顺利，他们就在，“约翰斯顿说。“我们的方法是让那名士兵看不见，让他们直接穿过大门，完全躲避守卫。”约翰斯顿的策略是不同的。他没有在人造DNA中加入伪装，而是删除了一种称为基序的基因序列的特定成分。细菌防御系统需要这个主题来识别外来DNA并进行有效的反击。通过去除基序，人造DNA变得对细菌的防御系统基本上是不可见的。

这种新方法比现有技术需要更少的时间和更少的资源。在这项研究中，约翰斯顿使用金黄色葡萄球菌作为模型，但他开发的潜在策略可以用于潜行这些主要的防御系统，这些系统存在于当今已知的80%至90%的细菌中。

这种新的基因工程工具为以前未经过充分研究的细菌研究开辟了可能性。约翰斯顿解释说，由于科学家的时间和资源有限，他们倾向于使用已经被破坏的细菌。使用这种新工具，解决细菌DNA的主要障碍已经解决，研究人员可以使用该方法设计更多临床相关细菌。