ТАСС, 29 июля. Китайские молекулярные биологи обнаружили, что в геном некоторых бактерий встроена ранее неизвестная система самоуничтожения, которая активируется в тот момент времени, когда проникший в нее вирус-бактериофаг пытается подавить работу антивируса CRISPR/Cas. Открытие этой системы, защищающей колонии микробов от атак вирусов, позволит ученым быстрее разрабатывать новые версии геномных редакторов, пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Nature Chemical Biology.
"ДНК этих бактерий содержит в себе позаимствованный у вирусов-бактериофагов ген, который отвечает за выработку токсина. Транскрипция этого участка ДНК обычно подавляется системой CRISPR/Cas, и, если вирус любым образом подавляет работу этого антивируса, активация токсина приводит к гибели клетки. Проведенные нами опыты показали, что это предотвращает распространение подобных вирусов по популяциям микробов", - пишут исследователи.
Это открытие было совершено группой молекулярных биологов под руководством профессора Института микробиологи Китайской академии наук в Пекине Ли Мина при изучении взаимодействий бактерий из рода Acinetobacter с различными вирусами, которые вырабатывают одну из вариаций белка ACR. Так ученые называют короткую цепочку аминокислот, которая разными способами мешает белку Cas9 распознавать вирусный геном и уничтожать его копии.
Китайские биологи обнаружили, что бактерия вида Acinetobacter baylyi научилась защищаться от атак подобных вирусов благодаря тому, что ее предки в далеком прошлом позаимствовали у одного из вирусов-бактериофагов ген CreT. Этот участок ДНК отвечает за сборку молекул белка, чье появление внутри микробов останавливает их размножение на последних фазах цикла размножения бактериофага.
Ученые обнаружили, что здоровые бактерии непрерывно подавляют считывание гена CreT при помощи CRISPR/Cas, в результате чего токсичный белок не вырабатывается и микроб продолжает существование. Если же в клетку попадают вирусные частицы, содержащие в себе любую форму белка ACR, система CRISPR/Cas9 выходит из строя и в результате этого внутри зараженного микроба начинает накапливаться токсин, что быстро приводит к его гибели.
Последующие опыты на культурах клеток Acinetobacter baylyi показали, что данный "анти-анти-антивирус" позволяет популяциям микробов предотвращать распространение большого числа бактериофагов, оснащенных разными типами молекул ACR. Данную систему защиты бактерий от вирусов можно использовать для быстрого обнаружения ранее неизвестных форм белка ACR, которые можно будет использовать для гибкого управления работой геномных редакторов на базе CRISPR/Cas, подытожили биологи.
