바이러스가 박테리아를 감염시킵니다

박테리아가 당신처럼 아플 수 있다는 것을 알고 계셨습니까? 혹시 감기에 걸렸거나 독감에 걸렸다면 바이러스에 감염되는 것이 재미 없다는 것을 알고 있습니다., 글쎄,세계의 대부분의 바이러스가 사람 대신 박테리아를 감염시키는 것으로 밝혀졌습니다. 과학자들은이 바이러스를 박테리오파지(문자 그대로”박테리아 먹는 사람”을 의미 함)라고 부릅니다. 바다에는 약 1030 개의 바이러스가 있습니다(그 뒤에 30 개의 0 이있는 바이러스입니다!). 즉 우주에 별이있는 것보다 더 많은 바이러스입니다! 이 해양 바이러스의 대부분은 박테리아를 감염시킵니다.

어쩌면 이 모든 것이 당신에게 새로운,그러나 박테리아와 바이러스 주변되었습니다. 박테리아는 생명의 기원 이후 바이러스와 함께 진화 해 왔습니다., 그들은 30 억년이 넘는 끊임없는 전투에 잠겼습니다. 그 모든 시간이 지나면 박테리아는 스스로를 방어하기 위해 몇 가지 트릭을 진화 시켰습니다.

박테리아 자신을 방어,다만 우리처럼

신의 몸을 많이 유지하는 방법 당신이 병에 걸리거나 당신에게 더 빠르게 수행할 때 아프게 합니다. 첫 번째 방어선은 피부와 몸 안의 막입니다. 이것들은 벽처럼 불쾌한 박테리아와 바이러스를 멀리합니다. 잘려나갈 때,왜 조심해서 깨끗하게 유지해야 하나요? 당신이 감염되지 않도록.,때로는 피부가 충분하지 않아 아플 때가 있습니다. 당신이 열이 나면,그것은 당신의 몸이 당신을 아프게하는 원인이 무엇이든지간에 싸우려고한다는 신호입니다. 당신의 몸이 감염과 싸울 수있는 몇 가지 영리한 방법이 있습니다. 당신의 몸이 처음으로 바이러스에 의한 감염을 퇴치 한 후에는 그 바이러스가 어떻게 생겼는지에 대한 기억을 형성 할 수 있습니다. 그런 식으로,당신은 그 바이러스로부터 다시 아프지 않을 것입니다. 당신은”나쁜 사람”을 인식하고 반격 할 것입니다. 우리는 이 메모리는”적응,면역력을”그리고 왜 사람들은 일반적으로만 얻을 수 두면,그것은 또한 이유 백신 작동합니다., 백신하여 몸의 죽은 자는 약해진 바이러스,그래서 당신의 몸을 기억할 수 있는 바이러스와 싸움에 대해 살아 있어야합니다. 이러한 기억은 영원히 작동하지 않도록 일부 바이러스,하지만 시간이 지남에 따라 변경됩니다. 감기 나 독감에 두 번 이상 걸렸습니까? 이러한 바이러스가 빠르게 변하기 때문입니다. 아플 때마다 실제로 감기 나 독감의 약간 다른 버전입니다.박테리아는 우리보다 훨씬 단순 해 보입니다. 결국,그들은 정말로 작고 단 하나의 세포로만 이루어져 있습니다. 박테리아에는 두뇌 나 다른 기관이 없습니다., 그들의 한 세포조차도 우리 자신의 세포 중 하나보다 훨씬 단순 해 보입니다. 그렇더라도 박테리아는 우리가하는 것처럼 바이러스로부터 스스로를 많이 방어 할 수 있습니다.

우선,각 박테리아는”세포막”과”세포벽으로 둘러싸여 있습니다.”이러한 구조는 당신의 피부가 당신을 보호하는 방식과 비슷한 세계에서 박테리아를 보호하는 방패와 같습니다. 바이러스는 세포의 외부에 부착하고 내부 얻을 통해 찌를 필요가있다. 박테리아가 세포벽의 모양을 바꾸면 바이러스가 달라 붙는 것을 막을 수 있습니다. 그러면 박테리아가 감염으로부터 보호됩니다.,

바이러스가 박테리아의 세포벽을 통과하면 어떻게됩니까? 글쎄,일부 박테리아는 또한 우리가하는 것처럼 적응 면역력을 가지고 있습니다! 즉,나중에 자신을 보호 할 수 있도록 바이러스의 메모리를 저장할 수 있습니다. 과학자들은 비교적 최근에 이것을 발견했습니다. 전에는 아무도 박테리아가 적응 면역과 같은 것을 가질만큼 복잡하다고 생각하지 않았습니다. 자연은 새롭고 이상한 물건으로 과학자들을 계속 놀라게합니다. 우리는 박테리아에 적응 면역을 제공하는 시스템을”CRISPR”시스템이라고 부릅니다.,

CRISPR 은”clustered regular-interspaced short palindromic repeats”의 약자로 CRISPR 이 어떻게 생겼는지 설명하는 복잡한 방법입니다. 할 때 과학자들은 시퀀스의 유전자 코드의 일부 박테리아(그들의 DNA 를),그들의 패턴에는 같은 짧은 시퀀스가 반복되며 몇 가지 사이에 격차(정기적으로 interspaced). 이러한 짧은 반복되는 비트었 회문,의미들이 보다 동 앞으로 하나 뒤로(같은 단어가”카약”그리고”레”). 마지막으로,모든 반복은 박테리아 DNA 에서 서로 가깝게 클러스터 된 것으로 밝혀졌습니다., 따라서 과학자들은 CRISPR 이라는 이름을 생각해 냈습니다. 우리는 그 이름이 꽤 혼란 스럽다는 것을 인정하지만,내가 너라면 나는 그것에 대해 걱정하지 않을 것이다. 과학자들도 확인 작업을에서는 방법을 파악 세계,작동 하지만 우리는 위대한과 함께 앞으로는 간단한 이름에 대한 것들입니다.

CRISPR 은 어떻게 작동합니까?

CRISPR 이 박테리아가 바이러스를”기억”하는 데 도움이된다고 말할 때 우리는 무엇을 의미합니까? 글쎄,그것을 이해하려면 먼저 바이러스가 무엇인지 이해해야합니다. 인간과 달리 박테리아와 달리 바이러스는 세포로 만들어지지 않습니다., 대신 바이러스는 단백질로 만든 캡슐에 단단히 포장 된 DNA 또는 RNA(DNA 와 관련된 분자)의 무리입니다. DNA 는 살아있는 것이 어떤 것인지 설명하는 긴 책으로 생각할 수 있습니다. 예를 들어,DNA 는 방법을 설명합니다 당신의 몸이 작동하고,이는”코드,”세계와 함께,당신의 주위에 모양을 어떻게 당신은 성장합니다. 모든 생명체는 유전자 코드를 DNA 로 저장하지만 일부 바이러스는 대신 RNA 를 가지고 있습니다., RNA 가 거의 동일한 것으로 DNA 바이러스에 대한 그가 내장되어 있어 조금 다르게(고 생각하는 코드의 사람들을 위해 바이러스를 쓰고 있는 돌에 태블릿 종이 대신에).

의 시작 부분에서 감염,바이러스의 DNA 또는 RNA 얻으로 주입된 세포(인간 세포,바이러스 감염은 인간,또는 세균성,셀룰라면 바이러스 감염 박테리아). 그 후 바이러스는 세포를 재 프로그래밍하여 바이러스의 사본을 많이 만듭니다. 결국이 사본들은 새로운 캡슐로 포장됩니다. 마지막으로,세포가 열려 깨진 신생아 바이러스의 많은 새로운 세포를 감염하는 세계로 떨어져 이동합니다., 그림 1 에서 이것이 어떻게 작동하는지 확인할 수 있습니다.

박테리아 세포의 CRISPR 은 두 단계로 작동합니다. 첫째,박테리아가 CRISPR 시스템을 가지고있을 때 바이러스 DNA 의 작은 조각을 저장할 수 있습니다. 이 조각들 각각은 다른”기억으로 생각할 수 있습니다.”이제 박테리아는 바이러스의”코드”의 일부를 알고 나중에”나쁜 사람”으로 인식 할 수 있습니다., 바이러스를 주입으로 자체 세포와 바이러스나 박테리아의 저장 기억,그는 박테리아를 알고 있는 것은 뭔가가 잘못입니다. 박테리아가 감염되고 있음을 알게되면 CRISPR 면역의 두 번째 단계를 시작합니다. 박테리아는 바이러스가 자신의 복사본을 만들 수있는 기회를 갖기 전에 바이러스를 잘라 자사의 CRISPR 시스템을 사용합니다. 짜잔,감염 없음! 우리는 이것이 그림 2 에서 어떻게 작동하는지 보여줍니다. 물론 박테리아는 뇌가 없기 때문에 우리가하는 것처럼”생각”하거나”알지”않습니다., CRISPR 내성의 모든 단계는 자동으로 발생하지만,어떻게 작동하는지 이해하려고 할 때”기억”으로 생각하는 것이 도움이됩니다.

왜 우리는 CRISPR 에 대해 많은 관심을 가지고 있습니까?

최근 CRISPR 이 뉴스에 많이 나왔습니다. 사람들은 박테리아가 바이러스와 싸우기 위해 사용하는이 이상한 작은 시스템에 대해 매우 흥분하고 있습니다! 왜 그렇게 많은 흥분 당신이 물어?, 뿐 아니라 우리 인간은 매우 좋은 훔치려는 도구는 박테리아 진화 억 이상의 년 동안하고 사용하여 그들을 위한 우리의 자신의 목적이다. 과학자들은 CRISPR 을”DNA 편집”방법으로 바꿀 수있었습니다. 박테리아는 CRISPR 을 사용하여 바이러스의 DNA 를 매우 특정한 방식으로 절단합니다. 과학자들은 CRISPR 을 사용하여 우리가 원하는 방식으로 DNA 를 매우 정확하게 자르는 방법을 알아 냈습니다!

왜 과학자들은 어쨌든 DNA 를 편집하기를 원합니까? 일부 인간 질병은 우리의 DNA 에 코딩되어 있기 때문에 치료하기가 매우 어렵습니다. 이러한 질병은 바이러스 나 박테리아에 의한 것이 아닙니다., 몇 가지 예는 겸상 적혈구 빈혈과 낭포 성 섬유증입니다. 이러한 질병은 유전자 코드의 작은 변화로 인해 발생합니다. 이러한 변화는 신체가 그렇지 않은 방식과 약간 다르게 작동하도록합니다. CRISPR 을 사용하면 DNA 를 편집하고 이러한 작은 변화를 해결할 수 있습니다. 이것은 CRISPR 이 이러한 유전 질환의 일부를 치료하는 데 사용될 수 있음을 의미합니다. 그래도 전부는 아닙니다. 과학자들은 crispr 을 사용하여 우리가 먹을 수있는 더 거친 작물을 설계하고,질병을 옮기는 모기를 없애려고 노력하고 있습니다.

우리는 여전히 CRISPR 을 도구로 가장 잘 사용하는 방법을 배우고 있습니다., 우리가 좋은 이유로 CRISPR 을 사용하는 것이 중요합니다. 최근 한 과학자는 CRISPR 을 사용하여 두 자녀의 DNA 를 편집했다고보고했습니다. 그는 그들이 특정 질병에 내성을 갖도록 노력하고있었습니다. 세계 과학계는 그들이 이것을 배웠을 때 매우 우려했습니다. 많은 과학자들은 사용 된 과학적 절차에 대해 걱정했습니다. 다른 사람들은 연구원이 윤리적으로 행동했는지 의심했다. 많은 과학자들은 그 이익이 위험을 능가하지 않는다고 생각했습니다. 편집이 예방했을 질병은 다른 방법으로 쉽게 예방할 수 있습니다., CRISPR 기술은 아직 완벽하지 않으며 해로울 수 있습니다. 종종 CRISPR 은 우리가 원하지 않는 곳에서 DNA 에 변화를 도입 할 수 있습니다. 인간에게 기술을 사용하는 것은 위험 할 수있다. 과학자가 무언가를 할 수 있다고해서 그들이해야한다는 것을 의미하지는 않는다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 전 세계의 과학자들은 이러한 문제와 앞으로 최선의 방법을 논의하기 위해 큰 회의를 자주 개최합니다. 그 회의에서 그들은 서로에게 물어보고 대중의 구성원들에게”인간의 DNA 를 편집해도 괜찮습니까?”그리고”그렇다면 언제 괜찮을까요?”어떻게 생각하니?, 우리가 CRISPR 을 사용하여 질병을 치료한다면 어떨까요? 우리가 다른 목적으로 그것을 사용한다면,더 똑똑하거나 더 강한 사람들을 만들고 싶습니까? 일부 가족 만 감당할 수 있다면 어떨까요? 우리가 서로에게 이러한 질문을하는 것이 중요하며 전 세계의 우려하는 개인을 포함시키는 것이 중요합니다. 그런 식으로 우리는 관련된 모든 사람들의 필요와 걱정을 더 잘 고려하는 길을 선택할 수 있습니다.

용어집

바이러스:바이러스는 단백질 껍질로 둘러싸인 소량의 DNA 또는 RNA 입니다. 기본적으로 바이러스는 더 많은 바이러스를 구축하기위한 사용 설명서 일뿐입니다., 바이러스가 들어가면 살아있는 세포(인간 세포,바이러스 감염은 인간,또는 세균성 세포,바이러스 감염 박테리아)그것은 다시 쓰는 세포로 세포로 바이러스를 공장이 있습니다.

적응 면역:모든 유기체는 감염으로부터 자신을 보호하기 위해 다른 유형의 면역력을 가지고 있습니다. 적응 면역 시스템은 유기체가 미래에 그 같은 감염에 대해 더 잘 싸우기 위해 과거의 감염을 기억할 수있게합니다.

박테리아:박테리아는 단일 세포로 구성된 미세한 유기체입니다. 그들의 세포도 인간보다 훨씬 간단합니다., 일부 박테리아는 당신을 아프게 할 수 있지만 대부분은 그렇지 않습니다. 사실,당신은 건강을 유지하기 위해 당신의 창자에있는 박테리아에 의존합니다!

CRISPR:CRISPR 은 박테리아가 바이러스 감염을 퇴치하기 위해 사용하는 적응 면역 체계입니다. CRISPR 은 박테리아가 과거에 보았던 바이러스를 기억하고 미래에 이러한 바이러스를 인식하고 싸울 수있게합니다.

DNA 편집:과학자들은 CRISPR 을 사용하여 DNA 를 편집하는 방법을 알아 냈습니다. 즉,각 유기체에게 살고 성장하는 방법을 알려주는”사용 설명서”를 잠재적으로 다시 작성할 수 있음을 의미합니다. 우리는 이것을”DNA 편집”이라고 부릅니다.,”

이해의 충돌 문

저자가 선언하는 연구가 수행되었의 부재에서 어떠한 상업 또는 금융 서비스를 제공하는 것으로 해석될 수 있는 잠재적인 이해의 충돌.

Suttle,C.A.2005. 바다에서 바이러스. 자연 437:356. doi:10.1038/nature04160

채플린,D.d.2010. 면역 반응의 개요. J. 알레르기 Clin. Immunol. 125:S3-23. 도이:10.1016/j.jaci.2009.12.980