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發表在2014年4月PNAS上的一項研究中，一個科研團隊利用導致馬鈴薯軟腐病的細菌和大腸桿菌研究了細菌適應性免疫（adaptive immunity）的遺傳基礎。研究結果發現，細菌的免疫系統比人們先前想象的要強大得多，并具有令人驚訝的可塑性。
在過去的十多年里，人們發現了CRISPR-Cas具有免疫功能，并在大約一半的細菌種類和幾乎所有古域單細胞微生物中都發現了CRISPR-Cas適應性免疫系統。細菌通過這個免疫系統來防止其病毒（噬菌體）和其它外源DNA的入侵。細菌如果被噬菌體或質粒感染入侵以后，免疫系統會針對這些外源DNA分子建立特異的遺傳記憶。
CRISPR-Cas能夠將外源DNA分子樣本信息存儲進來，當再次遭遇這些外源DNA物質的入侵時，能夠立即識別并防止其感染入侵。細菌多可以存儲600個外源樣本信息，而且可以將這些免疫記憶信息傳遞給子代細菌。
先前人們認為，CRISPR-Cas系統有一個致命的弱點，如果這入侵的外源DNA獲得足夠的突變，以致于再次感染入侵，與細菌存儲樣本信息的匹配不夠緊密時，免疫系統將不能發揮其功能。
*研究結果發現，當噬菌體和質粒通過多位點突變來逃避細菌免疫系統的直接識別時，該系統能針對這些突變的遺傳物質快速形成新的免疫識別能力。
科學家們認為，這種免疫系統反應了細菌與噬菌體和質粒的協同進化過程。例如，一些病原菌的毒素基因是由噬菌體所編碼，如霍亂弧菌和白喉桿菌的主要毒力因子是由噬菌體編碼的毒素，這些噬菌體將細菌變成了強致病性的細菌。質粒在不同細菌之間傳遞耐藥性的過程中具有重要作用。對細菌免疫系統的深入研究，有助于人們更深入的了解細菌的進化、耐藥基因的傳遞等信息。
腸炎沙門氏菌（Salmonella enterica）是一種胞內病原菌，也是一種重要的人獸共患傳染病，人主要通過食用污染了的食物或水源發病，導致胃腸炎和傷寒。