逃跑的细菌

当Rotem Sorek教授还是一名博士后研究员时，他在对细菌中的大量基因进行测序时注意到一个奇怪的基因怪癖，他对此感到好奇。

他想知道为什么基因的某些部分没有测序。它们似乎在测序过程中消失了。他想找出原因，以及他们发生了什么事。

Sorek教授发现，这些差距是基因组测序技术本身的限制，而不是基因组本身。在过去，对一个细菌(或任何其他)基因组进行测序需要切割基因组，并将片段插入另一个细菌中——无处不在的大肠杆菌，以引起食物中毒而闻名——进行复制和进一步测序。序列中的间隙一直存在。他发现缺失的基因编码了杀死宿主大肠杆菌细胞的毒素，这就是它们DNA缺失的原因。这让他想到:找出编码杀死大肠杆菌毒素的基因，你就有了治疗细菌感染的潜在疗法。他继续开发了一种计算机化的方法，可以标记出这些特定的杀菌基因序列。

2008年，他加入分子遗传学系，开始了他的研究工作。从那以后，索雷克教授和他的实验室团队从数百种细菌中发现了数万个这样的杀菌基因，并将它们编入了PanDaTox数据库，并与全球各地的科学家共享。他的意外发现开辟了微生物学的一个新领域，为新型抗生素和抗菌化合物带来了希望。在这个时代，医生和科学家都在为细菌感染对抗生素的耐药性增加而发愁，这一研究领域比以往任何时候都更加重要。Sorek教授已经获得了7项专利，还有25项专利申请正在申请中。

最近，他专注于了解细菌和病毒之间的相互作用，即杀死细菌的噬菌体。在最近的一项研究中，他检测到近1000个肠道相关噬菌体基因组。他的发现表明，噬菌体有助于塑造肠道细菌的组成，因此可能会影响我们的健康。尽管近年来的许多研究都集中在肠道中的细菌上，但这一见解表明，细菌远非孤例:它们与影响它们活动的病毒密切共舞，影响它们所居住的肠道和胃中的人的健康。

细菌的怨恨

Sorek教授称之为“微生物军备竞赛”:细菌如何在生存斗争中相互争斗，以及它们如何抵御感染并杀死细菌的噬菌体。噬菌体的数量是细菌细胞的10倍，是海洋和土壤中生命生态的重要组成部分，也是人类肠道中的重要组成部分。

他是研究一种在细菌中发现的适应性免疫的领导者之一，这种免疫被称为crispr。当病毒进入细菌细胞时，宿主细胞会窃取一小部分病毒DNA，并将其以遗传片段的形式存储在自己的基因组中。这些微小的片段被Sorek教授等科学家称为crispr。“拯救crispr的过程就像对噬菌体怀恨在心，”他开玩笑说。“下次同样的病毒感染细胞时，细菌遗传免疫系统将使用存储的病毒DNA来识别和摧毁入侵者，就像在被称为适应性免疫的过程中为人类疾病接种疫苗一样。”此外，科学家们已经学会了如何使用巧妙的CRISPR系统来“编辑”人类基因组，使其成为基因治疗和其他应用的方便工具。

对crispr的研究迅速成为生物学领域的热点，他继续对它们做出了更多具有启发性的发现。例如，Sorek博士和他的团队最近破译了CRISPR区分外来入侵噬菌体和自身基因组的机制。CRISPR系统识别快速复制的DNA。因此，噬菌体的生存策略——它的程序驱动复制不惜一切代价——被证明是它的垮台。这一直是这个新兴领域的一大难题。

他的进一步研究揭示了一种全新的抗噬菌体防御系统，称为BREX，广泛存在于细菌中。这个系统就像一把猎枪，对广泛的噬菌体产生抗性。他对细菌免疫系统的研究旨在发现细菌和病毒在持续战争中使用的其他新的“武器”和“盾牌”，并利用它们为人类造福。

Rotem Sorek教授得到了Abisch Frenkel促进生命科学基金会、欧洲研究委员会、Leona M.和Harry B. Helmsley慈善信托基金、Dana和Yossie Hollander结构蛋白质组学中心、Hugo和Valerie Ramniceanu基金会、Dvora博士和Haim Teitelbaum捐赠基金、Martin Kushner Schnur先生以纪念Fanny Kushner，以及Samuel和Alwyn J. Weber的遗产的支持

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