수십 년 동안 과학자들은 Phages라는 특정 바이러스가 병원성 박테리아를 감염시키고 무장 해제하여 박테리아 감염에 대한 잠재적 자연 방어를 제공하는 방법에 당황했습니다. 이제 버클리 캘리포니아 대학교 (University of California)의 연구원들은이 미스터리를 해결하여 파지가 이러한 질병을 유발하는 박테리아의 방어를 중화시키는 상세한 분자 메커니즘을 밝혀 냈습니다. 자연 구조 및 분자 생물학 저널에 발표 된 그들의 연구 결과는 파지 생물학의 기본적인 측면을 밝히고 박테리아 감염과 싸우기 위해 파지 기반 요법을 탐색하기위한 새로운 길을 열어줍니다. UC Berkeley의 노벨상 수상자이자 생화학자인 제니퍼 더드 나 (Jennifer Doudna)는“이것은 파지가 박테리아와 어떻게 상호 작용하는지에 대한 우리의 이해에 큰 돌파구이다. "우리는 파지가 병원성 박테리아의 보호 메커니즘을 우회하고 효과적으로 파괴 할 수있는 방법에 대한 비밀을 마침내 잠금 해제했습니다." 이 메커니즘의 핵심에는 분자 '잠금 및 키'시스템이 있습니다. 병원성 박테리아는 침입 바이러스에 대한 면역 방어 역할을하는 CRISPR-CAS 시스템이라는 독특한 단백질 구조를 가지고 있습니다. 이 시스템은 바이러스의 유전 물질을 식별하고 표적으로 삼아 복제를 방지하고 박테리아를 감염으로부터 보호합니다. 그러나 파지는 영리한 대책을 진화시켰다. 그들은 항 -CRISPR로 알려진 특수 단백질을 생성하며, 이는 박테리아의 CRISPR-CAS 기계에 구체적으로 결합하고 차단합니다. 이 방어 시스템을 중화시킴으로써 파지는 우위를 점하고 박테리아 내에서 성공적으로 감염되고 복제 할 수 있습니다. 생화학 적, 구조 및 유전자 기술의 조합을 사용하여 연구원들은 항 -CRISPR 단백질과 CRISPR-CAS 성분 사이의 정확한 상호 작용을 정확히 지적했습니다. 그들은 이러한 항 -CRISPR 단백질이 CRISPR-CAS 시스템에 의해 표적화 된 DNA 서열을 모방하여 방어 메커니즘을 산만하게하고 비효율적으로 만드는 미끼 역할을하는 방법을 보여 주었다. Doudna의 실험실의 박사후 연구원 인 Benjamin Rauch는“파지가 마스터 키를 사용하여 박테리아의 보안 시스템을 잠금 해제하는 것처럼 보인다. "CRISPR-CAS 시스템의 DNA 표적을 모방함으로써 항 -CRISPR 단백질은 박테리아를 속이고 파지가 제어 할 수있는 기회의 창을 만듭니다." 이 분자 메커니즘을 이해하면 파지 요법으로 알려진 파지 기반 요법의 발달에 중요한 영향을 미칩니다. 파지는 항생제에 대한 잠재적 대안으로서 주목을 받고 있으며, 특정 병원성 박테리아를 표적화하고 파괴 할 수있는 방법을 제공하면서 유익한 장내 박테리아가 무사히 남아 있습니다. PHAGES를 공학하여 치료 적 페이로드를 전달하거나 박테리아 방어를 극복하는 능력을 향상 시켜이 연구에서 얻은 지식은보다 효과적인 파지 요법의 개발에 기여할 수 있습니다. 파지는 전통적인 항생제에 내성이있는 박테리아 감염을 치료하는 데 특히 유망하며, 약물 내성 병원체와의 싸움에서 새로운 희망을 제공합니다. 앞으로 연구원들은 이러한 발견의 더 넓은 영향을 조사하고 다양한 생명 공학 및 치료제에서 항 -CRISPR 단백질의 잠재적 인 응용을 탐구 할 계획입니다. Phage-Bacteria 상호 작용의 비밀을 잠금 해제함으로써, 그들은이 천연 생물학적 제제의 힘을 활용하여 가장 시급한 세계 건강 문제에 대항하기를 희망합니다.