ระบบภูมิคุ้มกันไม่ได้มีแค่ในสิ่งมีชีวิตชั้นสูงหรือมนุษย์เท่านั้น แต่สิ่งมีชีวิตใดก็ตามที่มีศัตรูหรือเชื้อโรคที่สามารถทำให้สิ่งมีชีวิตนั้นป่วยหรือตายได้ สิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ก็จะมีระบบภูมิคุ้มกันที่ใช้ในการต่อสู้และป้องกันตัว เพื่อทำให้สามารถดำรงชีพต่อไปได้
เช่นเดียวกันกับสิ่งมีชีวิตชั้นสูง แบคทีเรียก็มีระบบภูมิคุ้มกันที่สามารถปกป้องตนเองจากศัตรูได้ โดยศัตรูดังกล่าว คือ แบคเทอริโอเฟจ หรือ เฟจ ซึ่งเป็นไวรัสที่สามารถเพิ่มจำนวนภายในเซลล์ของแบคทีเรียและฆ่าแบคทีเรียได้ โดยแบคทีเรียมีระบบภูมิคุ้มกันทั้งภูมิคุ้มกันแต่กำเนิดและ ภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะ โดยระบบภูมิคุ้มกันเหล่านี้จะสามารถเข้าทำลายสารพันธุกรรมของเฟจระหว่างกระบวนการติดเชื้อของเฟจและยับยั้งการเพิ่มจำนวนของเฟจภายในเซลล์ ส่งผลให้แบคทีเรียรอดชีวิตและสามารถดำรงชีพต่อไปได้
CRISPR-Cas (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat – CRISPR-associated proteins) อ่านว่า “คริสเปอร์-แคส” เป็นระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะของแบคทีเรีย โดย CRISPR-Cas จะสามารถจดจำและยับยั้งการเพิ่มจำนวนของเฟจได้ กล่าวคือ เมื่อเฟจฉีดสารพันธุกรรมเข้าสู่เซลล์ของแบคทีเรียเพื่อเริ่มกระบวนการติดเชื้อ ชิ้นส่วนสารพันธุกรรมของเฟจดังกล่าวจะถูกจัดเก็บเข้าสู่ลำดับเบสของ CRISPR บนจีโนมของแบคทีเรีย เพื่อใช้ในการจดจำการเข้าสู่เซลล์ของเฟจตัวเดิมในครั้งถัดไป หากมีการเข้าสู่เซลล์ของเฟจตัวเดิมซ้ำอีกครั้ง ชิ้นส่วนสารพันธุกรรมดังกล่าวจาก CRISPR จะช่วยตรวจจับและนำพาเอนไซม์จำพวก Cas ของแบคทีเรียไปทำลายสารพันธุกรรมของเฟจอย่างจำเพาะ ส่งผลทำให้เฟจไม่สามารถทำให้กระบวนการติดเชื้อนั้นสำเร็จได้ โดยระบบภูมิคุ้มกัน CRISPR-Cas นี้ จะสามารถส่งต่อไปยังลูกหลานของแบคทีเรียเพื่อใช้ในการจดจำการติดเชื้อด้วยเฟจในรอบต่อไป ก่อให้เกิดเป็นระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะของแบคทีเรียเพื่อต่อสู้กับเฟจซึ่งเป็นศัตรูของมันได้
อ้างอิงจาก: Barrangou, R., & Marraffini, L. A. (2014). CRISPR-Cas systems: Prokaryotes upgrade to adaptive immunity. Molecular cell, 54(2), 234–244. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2014.03.011
หากสนใจอยากรู้จัก “เฟจ” และ “แบคทีเรีย” มากยิ่งขึ้น สามารถติดตาม “The Microbe Lab – A place where microbes matter.” ได้ทางทุกช่องทางออนไลน์
Youtube: The Microbe Lab
Facebook: themicrobelab
Instagram: themicrobelab
Lab website: https://themicrobelab.wordpress.com