我打算開始堅持一個【每日讀文獻】小欄目：每天堅持分享一篇#合成生物學# #生物設計# #生物工程# 領域（不限於這些領域）的文章 ，用簡潔的語言說明文章的設計原理並附上自己的短評。就當督促自己啦，希望能和大家一起交流。

今天讀到的文章不算合成生物學工程領域，屬於科學發現領域。但是我覺得可以給合成生物學的設計一些啟發。

細菌羣體是很懂得「社交」的，同一羣體存在自我識別能力，可以區分哪些是同一家族，同時共同抵抗「異族」。

我認為這種能力的生命機制存在很多種。不過我今天讀到了一篇文章，講了一個細菌利用噬菌體病毒來區分敵我的故事。

在本篇來自《Cell Reports》文章[1]中，作者發現細菌可以利用噬菌體病毒在「敵我」之間設置一道屏障：

首先，一種叫做BW25113(SW1)的細菌在長期的進化過程中捕獲了一種噬菌體病毒SW1，將其基因組整合到了自身基因組上。

在BW25113(SW1)細菌繁殖的過程中，一部分細菌中SW1噬菌體會重新被激活，從而裂解細菌，噬菌體會被重新釋放到環境中。對於曾經被SW1感染過的細菌（簡單來說這些細菌都是「親戚」，都帶有一種家族標記「SW1」）可以抵抗這種噬菌體病毒。

而其他的細菌（外族，沒有家族標記「SW1」）則由於無法抵抗此種病毒，無法與BW25113(SW1)細菌相互接近，畢竟接近的細菌都被噬菌體殺死了。所以在兩種細菌的交界處會產生一道屏障。BW25113(SW1)細菌可以在這道屏障內更好進行繁殖和搜尋營養物質。相當與創造一個安全的王國，並且有一道「防禦長城」。

左邊的細菌是「親戚」，通過釋放噬菌體來一致排外。
紅色框的黑線就是所謂的「防禦長城」

對於合成生物學設計來說我的小思考：

我們都知道噬菌體療法可以用於治療耐葯的「超級細菌」。

我們可以設計一個細菌機器：

  1. 這個機器中包含有一個噬菌體基因組，可以在某些信號下被激活，從而在細菌體內釋放出來。
  2. 噬菌體本身只能從細菌內部重組和裂解細菌，但是無法從體外識別此種細菌，也就是釋放出去之後不會傷害其宿主本身
  3. 釋放出去的噬菌體可以特異性的識別緻病菌，從而殺死致病菌。

參考

  1. ^1 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124719304000?via%3Dihub

推薦閱讀：

相關文章