一旦病毒被破坏将细胞恢复到未感染状态

新研究，由第一年博士开创。圣安德鲁斯大学生物学院的学生和研究人员已经确定了CRISPR基因组工程工具包的一个重要新组件，它正在彻底改变遗传病和感染的治疗方法。

该研究发表于Nature(2018年9月19日，星期三)，主要针对病毒感染的细胞水平防御以及一旦病毒被破坏后将细胞恢复到未感染状态的能力。由圣安德鲁斯生物医学科学研究中心(BSRC)的Malcolm White教授领导的研究团队取得了突破性进展，可在医疗保健，生物技术和农业领域广泛应用。

所有形式的生命都需要抵御病毒感染。人类具有基于抗体的适应性免疫系统，其携带过去感染的记忆并提供免疫力。与人类一样，微生物也具有适应性免疫系统，即CRISPR系统，其存储用于提供针对未来感染的免疫力的小片病毒遗传物质。CRISPR系统已被用于操纵和设计基因组以对抗感染和疾病。

人类使用干扰素途径来指示感染并动员防御。最近，发现了CRISPR系统的意外方面，其中入侵的病毒遗传物质触发了环状环分子的合成。这些环由4或6个连接的腺苷一磷酸(AMP)分子组成，与干扰素一样，是将细胞推入抗病毒状态的信号分子。他们通过激活一系列降解酶来破坏入侵的病毒并提供免疫力。但是，如果长时间处于激活状态，电池也会死亡。为了避免这种命运，预测细胞具有分子“关闭开关”，一旦感染被清除就会去除环分子。

当他开始学习时，第一年获得博士学位。学生Januka Athukoralage开始寻找难以捉摸的“关闭开关”。他成功地纯化了一种酶，这种酶被称为“环核酸酶”，可以特异性地降解环分子。他与BSRC的同事合作，展示了环核酸酶如何结合并切断环分子，证明一旦病毒被破坏，“关闭开关”如何将细胞恢复到未感染状态。

Malcolm White教授说：“环状信号传导机制是CRISPR系统的一个重要组成部分，被微生物用于抗病毒防御.CRM已被用作操纵DNA的令人兴奋的新技术，应用于遗传病和感染的治疗，食品生产，快速诊断和许多其他领域。“

“环核酸酶的鉴定为CRISPR工具包添加了另一个部分。由于小团队的共同努力和专业知识，这一突破是可能的。我想承认Drs Christophe Rouillon，Shirley Graham的重要贡献。和SabineGrüschow参加这项研究。“

目前正在进行进一步研究以了解环信号系统如何在细胞中发挥作用。