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細菌通過獨特的化學(xué)修飾和特定的酶系統(tǒng),區(qū)分自身的遺傳物質(zhì)與外來入侵的遺傳物質(zhì),并分解入侵的病毒DNA。Dnd系統(tǒng)是一種利用硫來區(qū)分細菌DNA和病毒DNA的修飾系統(tǒng),配合多種抗病毒和細胞自殺核酸酶來限制病毒感染。該系統(tǒng)包括DndABCDE修飾模塊和DndFGH限制模塊。
研究揭示了Dnd系統(tǒng)中一些未被充分理解的特性。DndABCDE修飾模塊中的核心基因?qū)τ?/span>DndD和DndE組成,其中DndE具有兩個帶有絲帶-螺旋-螺旋結(jié)構(gòu)域的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)。DndFGH限制模塊則作為獨立的反侵入系統(tǒng),通過識別核苷酸和DNA信號來阻止入侵者DNA的保護性修飾。
圖源:https://doi.org/10.1093/nar/gkad1213
DndFGH模塊中,DndF含有P-loop NTPase結(jié)構(gòu)域,DndG具有HTH結(jié)構(gòu)域,DndH則包含限制性內(nèi)切酶和RecA樣結(jié)構(gòu)域。研究還發(fā)現(xiàn),DndH中的HerA/FtsK ATPase結(jié)構(gòu)域來自多個來源,包括細胞基因組分離系統(tǒng)和移動元素。
這一研究重新評估了Dnd系統(tǒng)的功能機制,揭示了其修飾和限制功能的獨立性,并發(fā)現(xiàn)了新的HerA/FtsK依賴的防御系統(tǒng)。這些發(fā)現(xiàn)不僅拓展了我們對細菌防御系統(tǒng)的理解,還可能為開發(fā)新的抗病毒策略提供新的思路。
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