楚天都市报极目新闻讯(记者邹浩 通讯员匡敏 晏华华)极目新闻记者获悉,最新一期的国际权威学术期刊Science(《科学》)杂志,发表了华中农业大学韩文元教授团队的最新科研成果。该研究首次揭示了一种名为“孔明系统”的细菌免疫防御机制,该机制通过“草船借箭”噬菌体自身成分激活免疫反应,为理解微生物间的生存博弈开辟了全新视角。
“如果把细胞比作一个国家,那么细胞内的各组分之间存在着精密的通信网络。1950年代以来,科学家们陆续发现了多种细胞内的通信方式。我们这次发现的‘孔明系统’,无论在类别、合成方式上,与之前发现的都有很大不同。”韩文元教授表示,“孔明系统”通过修饰DNA基本组成单位(核苷酸),创造出全新信号分子,构建起独特的免疫防线。
之所以被称为“孔明系统”,缘自其独特的“草船借箭”防御方式——发挥威力需要借助敌人的“箭”。
韩文元教授介绍,“孔明系统”的信号分子产生,需要噬菌体(侵袭细菌的病毒)入侵,由此开启一个由三个蛋白组成的防御系统引发的“阻击战”。令人称奇的是,该系统巧妙利用入侵者携带的酶完成防御,正如三国时期诸葛亮“草船借箭”的智谋。当然,噬菌体也并不会坐以待毙,这种“矛与盾”的较量揭示了微生物世界生存竞争的全新维度——核苷酸代谢战。
研究显示,“孔明系统”广泛存在于各类细菌中,其模块化结构提示自然界可能存在更多未知的核苷酸信号系统。“孔明系统”的发现,首次揭示了非典型核苷酸作为细菌免疫信号分子发挥功能,突破了免疫信号通路的经典体系,不仅开创了非典型核苷酸信号传导这一全新研究领域,更为后续跨物种研究非典型核苷酸的生理功能提供了创新性的研究范式。
未来,或可借助该研究成果开发便携式核苷酸检测工具,助力遗传代谢病(如ADA缺乏症)诊断及抗癌药物疗效监测,突破现有检测技术依赖大型仪器的局限。