重大發(fā)現！微生物可“草船借箭”消滅病毒

“草船借箭”式的防御智慧

在微觀(guān)世界里，細菌與病毒之間每天都在上演著(zhù)攻防大戰。就像古代戰場(chǎng)上的謀略家，細菌進(jìn)化出了多種防御手段。研究團隊通過(guò)基因分析，發(fā)現了細菌擁有三個(gè)關(guān)鍵蛋白質(zhì)，即腺苷脫氨酶（KomA）、HAM1樣非典型嘌呤NTP焦磷酸酶（KomB）和含SIR2樣結構域的蛋白（KomC），它們組成了一套防御體系。當病毒入侵時(shí)，其攜帶的脫氧核苷酸激酶（DNK）意外成為激活這套系統的“開(kāi)關(guān)”。

“‘孔明系統’的孔明A（KomA）相當于是一個(gè)傳令兵，在噬菌體的一個(gè)酶（DNK）的幫助下產(chǎn)生信號分子（dITP），孔明B（KomB）和C（KomC）就相當于是戰士，接受到了信號，開(kāi)始消耗細胞內的能量分子，消耗之后，細菌就會(huì )死掉，病毒它也不能夠生存�！比A中農業(yè)大學(xué)韓文元教授表示。

韓文元教授通過(guò)古代戰場(chǎng)的比喻告訴我們其中奧秘，盡管被入侵的細菌死了，但周?chē)�的細菌卻得到了保護，這是自我犧牲的防御機制。他表示最精妙的是，整個(gè)過(guò)程完全借用了病毒自身攜帶的“工具包”，就像三國時(shí)期諸葛亮巧用草船獲得敵軍箭矢的智謀，因此得名“孔明系統”。

面對細菌的“絕地反擊”，噬菌體也進(jìn)化出對抗策略。以T5噬菌體為例，其分泌的Dmp酶可精準降解“孔明系統”的啟動(dòng)原料dAMP，使免疫信號無(wú)法傳遞。這種“矛與盾”的較量揭示了微生物世界生存競爭的全新維度——核苷酸代謝戰。

免疫信號傳遞領(lǐng)域的重大突破

生物體內的信號傳遞如同精密的通信網(wǎng)絡(luò )，而核苷酸分子長(cháng)期被認為是關(guān)鍵的“信號兵”。自1950年代發(fā)現環(huán)狀核苷酸（如cAMP、cGMP）以來(lái)，科學(xué)家已解析了其在代謝調節、免疫應答中的核心作用，相關(guān)研究多次獲得諾貝爾獎。近年研究更發(fā)現，細菌利用環(huán)狀核苷酸抵御噬菌體（感染細菌的病毒）的機制與人類(lèi)免疫系統存在進(jìn)化關(guān)聯(lián)。

本研究發(fā)現的“孔明系統”，通過(guò)獨特的堿基修飾合成非典型核苷酸（non-canonical nucleotides）作為第二信使，突破了這一經(jīng)典理論體系。

突破局限前景可期

這項發(fā)現不僅讓人類(lèi)更深入了解微生物的生存智慧，更具有重要應用前景�？茖W(xué)家發(fā)現，這種防御系統廣泛存在于多種細菌中，其模塊化結構（核心KomB-KomC搭配可變KomA）提示自然界可能存在更多未知的核苷酸信號系統。

“核苷酸它會(huì )被孔明B（KomB）和孔明C（KomC）結合，會(huì )觸發(fā)一種反應，我們可以通過(guò)控制反應讓它去產(chǎn)生熒光，在這種情況下熒光強度就能夠對應核苷酸的量�！比A中農業(yè)大學(xué)韓文元教授表示。

其特異性識別dITP的特性更具備醫學(xué)應用潛力：未來(lái)或可開(kāi)發(fā)便攜式核苷酸檢測工具，助力遺傳代謝�。ㄈ鏏DA缺乏癥）診斷及抗癌藥物療效監測，突破現有檢測技術(shù)依賴(lài)大型儀器的局限。