中科院深圳先进院开发高效简化方法 让噬菌体“更小更强大”

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　　齐齐哈尔新闻网深圳12月14日电 (朱族英)中国科学院深圳先进技术研究院(简称：中科院深圳先进院)14日发布消息称，该院马迎飞团队在国际学术期刊《核酸研究》上发表最新研究进展，提出了一种高通量制备底盘噬菌体的方法。该研究解决了在高通量删除噬菌体冗余基因方面的三大难题，为噬菌体治疗和噬菌体合成生物学的研究提供巨大助力。

　　据介绍，如何对抗耐药菌成为科学界面临的巨大难题，而噬菌体合成生物研究为解决这一难题提供了新的思路和方法。

　　该研究团队相关负责人表示，噬菌体通常具有较小的基因组，其中还有很多的“冗余基因”，导致基因组内没有空余的位置插入“基因武器”。同时，这些“冗余基因”有可能会编码一些对人体有害的蛋白。

　　该研究团队设想，如果能将噬菌体基因组内的“冗余基因”删除，得到一个精简的安全的“底盘噬菌体”，同时获得足够的位置插入功能基因。

　　为实现上述设想，研究团队面临三大挑战，其中包括如何高通量快速地鉴定和删除噬菌体的“冗余基因”；如何同时获得具有更高杀菌效率的突变噬菌体；以及逐个删除这些基因需要巨大的工作量。

　　据悉，在细菌中，有一种对抗噬菌体的防御系统叫做CRISPR-CAS系统，当噬菌体侵染到含有这一系统的细菌时，噬菌体的基因组会被“切割”。对此，研究人员可以在细菌中通过人工合成的方式设计一套CRISPR-CAS系统，当噬菌体基因组进入含有这一系统的细菌内部时，某个特定的基因将会被删除。

　　基于CRISPR的原理，马迎飞团队开发了一种自上而下的全基因组简化方法，称为“基于CRISPR-Cas9的迭代噬菌体基因组简化方法”(CRISPR/Cas9-based iterative phage genome reduction, CiPGr)。

　　在CiPGr过程中，研究团队只需要获得噬菌体基因组序列，就能够将该方法轻松推广至其他野生型噬菌体。这些精简的噬菌体能够整合更多的基因元件以增强噬菌体的功能，在噬菌体治疗中具有巨大的应用潜力。

　　马迎飞说：“该研究也提示，噬菌体基因组中必需、非必要和准必需基因的鉴定对于噬菌体基因组的重新设计和噬菌体生物学的研究具有重大意义。”(完)