南湖新闻网讯（通讯员 彭东海）微生物生态学领域期刊《The ISME Journal》于3月4日在线发表了农业微生物学国家重点实验室、生命科学技术学院微生物农药团队的题为“The CRISPR-Cas systems were selectively inactivated during evolution of Bacillus cereus group for adaptation to diverse environments”的研究论文。该研究以苏云金芽胞杆菌及其所在的蜡状芽胞杆菌群细菌为对象，揭示了细菌通过选择性退化CRISPR-Cas系统提高环境适应性以及由此获得更多杀虫相关基因的新策略。该团队博士后郑自强为第一作者，孙明教授和彭东海教授为该论文的共同通讯作者。墨西哥国立大学的Alejandra Bravo和Mario Soberón教授以及比利时鲁汶大学的Jacques Mahillon教授等也参与了本研究。

CRISPR-Cas系统在细菌和古菌中广泛存在，是原核生物重要的防御系统。但该团队以蜡状芽胞杆菌群为对象发现该种群中1871个个体中只有少量菌株含有CRISPR-Cas系统，且绝大部分系统都是缺陷型的。与有完整CRISPR-Cas系统的细菌相比，携带缺陷型系统的细菌含有更丰富的可移动遗传元件、更多的特异基因和毒力因子，且呈现更广泛的环境分布，说明CRISPR-Cas系统阻碍了该种群内细菌的水平基因转移(HGT)。获得完整CRISPR-Cas系统的缺陷型细菌对多种逆境的抵抗力和对宿主的致病力明显降低，说明细菌在进化过程中选择丢失CRISPR-Cas系统来提高HGT能力，以获得更多的有益基因来适应多种环境。该发现代表了细菌适应性进化的一种新策略，可能被其他细菌和古菌广泛采用。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项基金、博士后面上和特别资助项目及湖北省博士后科技活动择优资助项目的资助。

审核人：孙明

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41396-020-0623-5