1。制限修正システム:
* 制限酵素: これらの酵素は特定のDNA配列を認識し、それらの部位でファージDNAを切断し、その複製を防ぎます。
* 修正酵素: これらの酵素は、宿主自身のDNAに化学修飾を追加し、制限酵素によって切断されるのを防ぎます。これは、外来ファージDNAの分解を可能にしながら、細菌DNAを保護します。
2。 CRISPR-CASシステム:
* CRISPR(定期的に散在する短いパリンドロミックリピートをクラスター化): このシステムは、細菌の「免疫系」のように機能します。ゲノムにファージDNAの断片をキャプチャして貯蔵します。
* CAS(CRISPR関連)タンパク質: これらのタンパク質は、貯蔵されたファージDNAを使用して、侵入ファージを認識して破壊できるRNAガイドを作成します。
3。抗透過性タンパク質:
* ファージ受容体ブロッカー: これらのタンパク質は、ファージが付着するために使用する細菌表面の受容体に結合します。これにより、ファージが細菌に結合して感染するのを防ぎます。
* ファージDNA分解酵素: 一部の細菌は、ファージDNAを特異的に分解する酵素を生成します。
4。中絶感染システム(AIS):
*これらのシステムは、ファージ感染を検出し、ファージが複製する前に感染した細胞を殺す応答をトリガーします。これは、人口の残りを保護するために感染した細胞を犠牲にします。
5。重複免疫:
*細菌が特定のファージに感染すると、そのファージに免疫を発症する可能性があります。これは、ファージの複製サイクルを妨害するタンパク質を生成することによってしばしば達成されます。
6。予言:
*一部のファージは、DNAを細菌ゲノムに統合し、預言者になることができます。これは、他のファージに対する宿主細菌に免疫を提供し、過酷な環境でバクテリアが生き残るのを助けることさえできます。
7。その他のメカニズム:
* 変異: バクテリアは、特定のファージに耐性にする突然変異を進化させる可能性があります。
* カプセル形成: 一部の細菌は、ファージの付着から身体的に保護するカプセルを形成します。
* バイオフィルム層: バイオフィルムの細菌は、それらを取り巻く保護マトリックスのため、ファージ感染に対してより耐性がある可能性があります。
進化的武器競争:
バクテリアとファージの間の絶え間ない戦いは、継続的な進化的武器競争を促進します。バクテリアは常にファージに対する新しい防御を進化させ、ファージはこれらの防御を克服するために適応します。この動的な相互作用は、環境内の細菌とファージの両方の多様性を形作ります。