中国科学院微生物研究所与密歇根大学科研团队联合攻关，在生命科学领域取得突破性进展。双方合作完成的研究成果以论文形式发表于国际顶级学术期刊《自然》，系统阐释了原核生物免疫系统协同运作的分子机制，为理解生命免疫演化开辟了全新研究路径。
研究团队通过构建多维度实验体系，首次发现原核生物中适应性免疫系统（CRISPR-Cas）与先天免疫系统存在精密的调控网络。这种协同防御机制通过层级化的信号传导，使微生物能够动态整合环境威胁信息，实现免疫资源的优化配置。科研人员基于该发现建立了新型免疫元件挖掘平台，成功鉴定出包括原核Caspase蛋白酶家族在内的23类新型免疫分子。
实验数据显示，新发现的核酸酶类元件具有独特的双链DNA切割活性，其催化结构域与已知真核生物核酸酶存在显著差异。特别值得关注的是，原核Caspase蛋白酶展现出与高等生物凋亡执行蛋白相似的底物特异性，但在三维构象上形成完全独立的进化分支。这些发现为重构免疫系统演化树提供了关键分子证据。
该研究开发的元件筛选技术体系已实现高通量自动化操作，可在48小时内完成万级样本的免疫活性检测。科研人员通过基因编辑技术验证，新型免疫元件的组合应用可使宿主细胞对噬菌体的抵抗能力提升120倍以上。相关技术专利正在申请过程中，部分元件已通过CRISPR文库构建实现功能验证。
学术界评价该成果打破了传统免疫学对原核生物的认知框架，为开发新型抗菌技术提供了理论支撑。研究团队正在拓展该技术在合成生物学领域的应用，通过重构免疫元件调控网络，已成功构建出具有多重防御功能的工程菌株。这些基础研究成果为应对抗生素耐药性等全球性健康挑战提供了新的技术储备。
