微生物生態學領域期刊《The ISME Journal》於3月4日在線發表了我校農業微生物學國家重點實驗室、生命科學技術學院微生物農藥團隊的題為“
The CRISPR-Cas systems were selectively inactivated during evolution of Bacillus cereus group for adaptation to diverse environments”的研究論文。該研究以蘇雲金芽胞桿菌及其所在的蠟狀芽胞桿菌群細菌為對象，揭示了細菌通過選擇性退化CRISPR-Cas系統提高環境適應性以及由此獲得更多殺蟲相關基因的新策略。
該團隊博士後鄭自強為第一作者，孫明教授和彭東海教授為該論文的共同通訊作者。墨西哥國立大學的Alejandra Bravo和Mario Soberón教授以及比利時魯汶大學的Jacques Mahillon教授等也參與了本研究。
CRISPR-Cas系統在細菌和古菌中廣泛存在，是原核生物重要的防禦系統。但該團隊以蠟狀芽胞桿菌群為對象發現該種群中1871個個體中只有少量菌株含有CRISPR-Cas系統，且絕大部分系統都是缺陷型的。與有完整CRISPR-Cas系統的細菌相比，攜帶缺陷型系統的細菌含有更豐富的可移動遺傳元件、更多的特異基因和毒力因子，且呈現更廣泛的環境分佈，說明CRISPR-Cas系統阻礙了該種群內細菌的水平基因轉移(HGT)。獲得完整CRISPR-Cas系統的缺陷型細菌對多種逆境的抵抗力和對宿主的致病力明顯降低，說明細菌在進化過程中選擇丟失CRISPR-Cas系統來提高HGT能力，以獲得更多的有益基因來適應多種環境。該發現代表了細菌適應性進化的一種新策略，可能被其他細菌和古菌廣泛採用。
該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中央高校基本科研業務費專項基金、博士後面上和特別資助項目及湖北省博士後科技活動擇優資助項目的資助。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41396-020-0623-5
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