英國杜倫大學的生物科學家團隊領導的一項新研究希望利用細菌中新表徵的防禦系統來比較與人類基因組的變化，他們與利物浦大學、諾森比亞大學和新英格蘭生物實驗室合作。杜倫大學的本科生也一直在進行這項研究，以證明細菌先天免疫的複雜工作原理。他們發現，細菌已經進化出多種防禦系統，以保護自己免受被稱為噬菌體的病毒侵害。這些系統中的許多已經被開發成有用的生物技術工具，例如用於基因編輯，對目標DNA進行小的改變。
研究人員證明，兩個防禦系統以互補的方式工作，保護細菌免受噬菌體的侵害。其中一個系統保護細菌不受那些沒有對其DNA進行任何修改的噬菌體的影響。
一些噬菌體修改了它們的DNA以避開這第一個防禦系統。第二個系統，稱為BrxU，保護細菌不受那些修改了DNA的噬菌體的傷害，從而提供了第二層防禦。
研究人員建立了一個極其詳細的BrxU的三維圖片，以更好地了解它是如何防止具有修改過的DNA的噬菌體的。BrxU有可能成為另一個有用的生物技術工具，因為BrxU識別的相同的DNA修飾出現在整個人類基因組中，並在癌症和神經退行性疾病中發生改變。
該研究的高級作者，杜倫大學的生物科學系副教授和李斯特研究所獎研究員Tim Blower博士說：“能夠識別修改過的DNA是至關重要的，因為類似的修改在人類基因組的整個DNA中都可以找到。”
“這層額外的信息，即‘表觀基因組’，隨着我們的成長而改變，並且在癌症和神經退行性疾病的情況下也會發生變化。”
“如果我們能夠開發BrxU作為繪製這種表觀基因組的生物技術工具，它將改變我們對控制我們成長和疾病發展的適應性信息的理解。”
主要作者David Picton博士和合作者的研究結果發表在《Nucleic Acids Research》雜誌上。
作為旨在提供以研究為導向的教學的微生物學研討會的一部分，他們的任務是分離新的噬菌體進行研究。值得慶幸的是，這些噬菌體不會傷害人類，但正如人類免疫系統對感染的反應一樣，細菌也被迫進化出自己的免疫系統，以保護自己免受噬菌體的傷害。
噬菌體從威爾河、學院池塘和杜倫大學周圍的其他水道中收集。然後它們被用來測試大腸桿菌中的噬菌體先天免疫力。