Текст уведомления здесь

Найдены новые способы защиты бактерий от вирусов

Израильские ученые открыли новые механизмы защиты бактерий от чужеродных ДНК — плазмид и бактериофагов.
Добавить в закладки
Комментарии

Вирусы и бактериофаги постоянно атакуют бактерий, которые в ходе этой «гонки вооружений» создали сложную защитную «иммунную» систему. Антифаговые системы защиты включают систему рестрикции-модификации (R-M), которая специфична по отношению к определенным нуклеотидам в геноме вторгшихся фагов, cистему CRISPR, содержащую «библиотеку» фрагментов генетического материала ранее вторгшихся фагов или плазмид, и другие, менее изученные механизмы (BREX, DISARM).

Различные группы бактерий защищаются от генетических паразитов с помощью определенных механизмов: R-M-система обнаружена в 75% исследованных бактериальных геномах, CRISPR-Cas — у 40% бактерий. Сотрудники Института им. Вейцмана предположили, что у архей (наиболее древних и примитивных одноклеточных) и малоизученых бактерий есть неисследованные защитные механизмы, которые группируются в так называемых «защитных островах» — участках генома, в которых находятся изученные антифаговые системы.

На первом этапе исследования ученые проанализировали более 14 тысяч семейств белков, кодируемых 45 тысячами бактериальных геномов. Из тысяч кандидатов ученые отобрали всего 335 семейств, которые находились в непосредственной близости от известных защитных генов. Отобранных кандидатов подсадили в клетки кишечной и сенной палочки и изучили их реакцию на наиболее распространенные группы фагов. Генные фрагменты предполагаемых защитных систем в модельных бактериях отсутствовали.

Протестировав генные фрагменты в модельных бактериях, биологи выделили девять новых фагозащитных и одну противоплазмидную систему. Некоторые из обнаруженных систем специфически реагировали на определенные группы фагов, другие показали себя универсальными защитниками от чужеродной генетической информации. Забавно, что открытые защитные системы ученые назвали в честь божеств мифологий разных народов мира: например, в честь Друантии, галльской богини леса, или Таурты — древнеегипетского божества, покровительствующего деторождению.

Открытие более 30 лет назад системы CRISPR произвело революцию в генной инженерии и приблизило ученых к решению амбициозной задачи — редактированию генов клеток человека. По мнению израильских биотехнологов, открытие новых систем противофаговой защиты бактерий позволит модифицировать механизмы редактирования генома в будущем.

Исследование ученых опубликовано в журнале Science.

Напомним, что защитный эффект системы CRISPR-Cas заключается в том, что она умеет «разрезать» чужую ДНК. Недавно ученые разглядели, как это происходит.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы