科学家对其DNA进行分析时,就发现了那种诡异的基因序列,每两对固定碱基对间,存在各不相同的无序碱基对。”
骁睿惊讶得合不拢嘴,问道:“在这么极端的环境里发现的?那后续还有类似发现吗?其他极端环境中,有没有找到携带相同基因序列的细菌?”
洛尘接着说:“无独有偶,1987年,在南极冰层下,研究人员又发现了一种嗜冷菌,它的DNA同样呈现这种独特结构。
后续研究发现,这些古老细菌不仅生存在极端环境中,还拥有特殊代谢途径,而这些无序碱基对,很可能是它们在极端环境里‘安身立命’的‘秘密武器’。”
骁睿好奇地追问:“秘密武器?这些无序碱基对是怎么帮助细菌在极端环境生存的?是通过调控代谢途径,还是有其他机制?”
洛尘推了推鼻梁上的眼镜,眼中闪烁着睿智的光芒,继续有条不紊地说:“骁睿,你知道CRISPR系统吗?这堪称生物学领域的重大发现。
上世纪80年代,日本科学家石野良纯团队在研究大肠杆菌时,首次发现了一类独特的DNA重复序列,可当时他们完全摸不着头脑,不知道这些序列有啥用。”
骁睿追问道:“没人知道这些序列的作用?后来怎么弄清楚的?是哪个研究团队取得了突破?”
洛尘说:“直到1993年,西班牙科学家弗朗西斯科·莫伊卡对这类序列展开深入研究,不仅详细描述了其特征,还为它取名‘簇状规则间隔短回文重复’,也就是CRISPR。
起初,人们以为CRISPR序列里的间隔碱基对是毫无意义的随机组合。”
骁睿皱着眉,疑惑道:“大家都觉得是随机组合?后来有新发现?这个认知是怎么被推翻的?”
洛尘点头,继续道:“可到了2005年,莫伊卡团队有了惊人发现,这些间隔序列居然能和病毒基因组片段完美匹配。
原来,当细菌受到病毒攻击时,会把病毒的部分DNA‘抓’进自身的CRISPR序列中。”
骁睿眼睛瞪得更大了,惊叹道:“还能这样!抓住病毒DNA后,细菌会怎样?是立即启动防御机制,还是有其他后续反应?”
洛尘解释道:“这样一来,细菌就相当于拥有了一本病毒‘黑名单’,下次病毒再来捣乱,细菌便能迅速识别并启动免疫防御机制,把病毒‘拒之门外’。