細菌或許沒有大腦，但它們確實有記憶，至少在涉及攻擊它們的病毒時是如此。許多細菌都擁有一種分子免疫系統，使得這些微生物能夠捕獲和保留過去遭遇到的一些病毒DNA片段，以便當其再度出現時可以識別和破壞它。
一項研究提供了這一系統發揮作用在微生物基因組中編碼病毒DNA，將其日后用作為病毒切割酶的指南，這一神秘過程的一些新見解。
這些記憶嵌入在能夠將有益和有害病毒識別開來，稱作為CRISPR系統的細菌適應性免疫系統中。它通過改變細菌基因組，將一些稱作為間隔序列的短病毒序列添加到重復DNA序列之間來發揮作用。這些間隔序列形成了有關過去入侵物的一些記憶。它們充當CRISPR相關基因編碼酶的向導，使得Cas能夠找到并破壞試圖再次感染細菌的相同病毒。
Cas9能夠在病毒或其他的基因組中實現切割這一能力引起了研究人員的注意。現在研究人員利用它來改變細胞的遺傳學以達到某些實驗或治療目的，但對于這一CRISPR系統在天然細菌中發揮作用的機制仍不是很清楚。
除了匹配CRISPR引導序列和病毒DNA，Cas9需要在附近尋找第二信號：病毒DNA中的前間區序列鄰近基序序列。這是一個至關重要的步驟，因為PAM序列的存在阻止了Cas9攻擊細菌自身包含記憶的DNA。
研究人員 說：“由于Cas9必須識別出PAM序列才會切割病毒DNA，在這一系統形成遭遇病毒的記憶時Cas9也就識別PAM序列對于我們來說很有意義。這是Cas9的一個意料之外的全新作用。"
為了檢驗他們的假說，Heler交換了化膿鏈球菌和嗜熱鏈球菌免疫系統的Cas9酶，它們各自識別不同的PAM序列。結果，PAM序列跟隨著在兩種細菌之間發生了交換——表明在記憶形成中Cas9負責了PAM的識別。
研究人員讓這些酶共同表達，隨后標記每一個酶，并嘗試提純它。但每一次其他三種酶也一同出現。“這表明4種酶之間存在某種互作；zui有可能的是它們在記憶獲取過程中形成了復合物，"她說。
