在一项大规模的系统性研究中，来自以色列魏茨曼科学研究所的Rotem Sorek教授和他的研究团队揭示出细菌存在10种之前未知的细菌免疫防御机制。Sorek说：“我们发现的这些系统不同于之前看到的。但是，我们认为在这些系统中，有一到两种系统可能有潜力扩大基因编辑工具箱，而其他的系统指向人体免疫系统的起源。”相关研究成果于2018年1月25日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Systematic discovery of antiphage defense systems in the microbial pangenome”。
Sorek解释道，细菌并不能够仅依靠CRISPR来对付噬菌体。事实上，许多噬菌体都具有抑制CRISPR活性的“抗CRISPR”蛋白，这提示着其他的系统收拾残局。Sorek和他的团队通过构建出一种扫描所有细菌基因组---迄今为止大约有5万种基因组---的计算机程序来开始对这些系统的研究。他们开发的这些算法并不寻找具有事先确定的特征的序列，而是寻找参与免疫防御的基因的“统计学特征（statistical signature）”，比如，它们在“防御岛（defense islands）”---在那里，几个防御相关的基因被发现位于彼此附近---中的位置。随后，鉴于免疫系统基因很少单独地发挥作用（即便在细菌中，也是如此），这些研究人员开发出复杂的计算机分析方法，以便理解哪些基因联合起来并共同组成一种防御系统。
一旦他们将潜在的防御基因从几百万个减少到几百个时，这些研究人员就需要测试他们鉴定出的候选机制。他们不是尝试从数百种不同的细菌中分离出基因序列，而是寻求合成生物学的帮助：订制这些基因。他们把成串的基因密码---总共有40万个碱基---送到一个商业实验室，从而合成数十种不同的多基因系统用于测试。他们将这些合成系统插入到天然免疫系统已被灭活的实验室细菌中。接着，他们让这些细菌接触噬菌体和其他的感染因子，以便观察这些移植的防御系统是否是有活性的。在他们研究的各种系统中，10种防御系统强力地保护了这些实验室细菌免受感染，因而将它们鉴定出为新的免疫防御系统。
Sorek说，在计算机分析和开展实验的各个阶段之间，这项研究要求在他的实验室里工作两年的六名人员付出大量的努力。这项研究是由Shany Doron博士和Sarah Melamed博士领导的，而且Gal Ofir、Azita Leavitt博士、Anna Lopatina博士和Gil Amitai博士密切参与其中。这个团队每隔一周就开一次“防御委员会（defense council）”来讨论不同的研究分支和他们已发现的防御机制。
