極目新聞記者 鄒浩
通訊員 匡敏 晏華華
北京時間2月21日凌晨，國際權威學術期刊Science（《科學》）雜志發表了華中農業大學韓文元教授團隊的最新科研成果。該研究首次揭示了一種名為“孔明系統”的細菌免疫防御機制，該機制通過“草船借箭”噬菌體自身成分激活免疫反應，為理解微生物間的生存博弈開辟了全新視角。
未來，或可借助該研究成果開發便攜式核苷酸檢測工具，助力遺傳代謝病（如ADA缺乏癥）診斷及抗癌藥物療效監測，突破現有檢測技術依賴大型儀器的局限。
“如果把細胞比作一個國家，那么細胞內的各組分之間存在著精密的通信網絡。1950年代以來，科學家們陸續發現了多種細胞內的通信方式。我們這次發現的‘孔明系統’，無論在從類別、合成方式上，與之前發現的都有很大不同?！表n文元教授表示，“孔明系統”通過修飾DNA基本組成單位（核苷酸），創造出全新信號分子，構建起獨特的免疫防線。
孔明信號通路的免疫機制（左側）和噬菌體的免疫逃逸機制（右側）
之所以被稱為“孔明系統”，緣自其獨特的“草船借箭”防御方式——發揮威力需要借助敵人的“箭”。
韓文元教授介紹，“孔明系統”的信號分子產生，需要噬菌體（侵襲細菌的病毒）入侵，由此開啟一個由KomA、KomB、KomC三個蛋白組成的防御系統引發的“阻擊戰”。令人稱奇的是，該系統巧妙利用入侵者攜帶的酶完成防御，正如三國時期諸葛亮“草船借箭”的智謀。當然，噬菌體也并不會坐以待斃，這種“矛與盾”的較量揭示了微生物世界生存競爭的全新維度——核苷酸代謝戰。
韓文元教授（右二）團隊進行實驗
研究顯示，“孔明系統”廣泛存在于各類細菌中，其模塊化結構提示自然界可能存在更多未知的核苷酸信號系統?！翱酌飨到y”的發現，首次揭示了非典型核苷酸作為細菌免疫信號分子發揮功能，突破了免疫信號通路的經典體系，不僅開創了非典型核苷酸信號傳導這一全新研究領域，更為后續跨物種研究非典型核苷酸的生理功能提供了創新性的研究范式。
對于未來的應用前景，韓文元教授表示，人體核苷酸水平的變化，以往可能需要大型儀器檢測，未來可能只需要一個試劑盒就能代替。此外，該項研究也為全球同行提供了一定啟發：人類類似分子有無類似功能？
據介紹，該項研究始于2023年5月，韓文元團隊博士曾志鋒、碩士研究生胡澤予、饒繼凱和哥本哈根大學博士生趙瑞亮（碩士畢業于韓文元團隊）為本論文共同第一作者。劉艷楸、劉順航、馮浩、陳玉、陳諾和哥本哈根大學博士生Mario Rodríguez Mestre參與部分研究工作。農業微生物資源發掘與利用全國重點實驗室、湖北洪山實驗室韓文元教授和哥本哈根大學助理教授Rafael Pinilla-Redondo為該論文共同通訊作者。華中農業大學彭東海教授、鄭金水教授、何歡博士、山東大學佘群新教授和新加坡國立大學駱敏教授參與合作研究。
（學校供圖）
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