Открыты цепочки ДНК, способные подавлять “иммунитет” бактерий

Исследователи из России выяснили, что некоторые типы кольцевых молекул ДНК способны подавлять работу иммунной системы бактерий в результате развития конфликта между разными внутриклеточными защитными системами микробов. Этот феномен указывает на наличие ранее неизвестных методик починки поврежденной ДНК.

Открытие оказалось совершенно неожиданным. Ученые изучали белок, который должен был подавлять бактериальную систему иммунитета EcoKI, но данные никак не сходились. Тогда ученые подумали: а не может ли оказаться, что некоторые плазмиды, кольцевые молекулы ДНК, подавляют бактериальный иммунитет.

Исследователи совершили это открытие при изучении механизмов работы бактериальной системы иммунитета EcoKI, при помощи которой микробы отличают “свою” ДНК от чужеродных наборов нуклеотидов, которые могли быть введены в их клетки вирусами-бактериофагами. Для этого бактерия наносит на поверхность ДНК определенные химические метки, которые распознает специальный фермент HsdS при появлении разрывов в нитях генетического кода.

Если эти метки присутствуют, то микроб считает разорванную ДНК своей и чинит поврежденные участки, тогда как в обратном случае генетическая информация уничтожается при помощи фермента эндонуклеазы (HsdR). Российские ученые обнаружили, что работа этого белка может полностью останавливаться, если внутрь бактерии попадают определенные типы плазмид – кольцевых молекул ДНК, которыми обмениваются микробы.

Оказалось, что плазмидная ДНК настолько активно привлекает на себя нуклеазу, что это полностью отключает бактериальный иммунитет. Для самой плазмиды это тоже плохо, так как клетка становится чувствительна к заражению вирусами-бактериофагами. Поэтому ученые считают, что подобный конфликт возникает непреднамеренно и просто отражает сложность различных биологических механизмов, которые не всегда друг с другом согласованы.

Биологи обнаружили, что иммунитет бактерий полностью отключался в тех случаях, когда кольцевые молекулы ДНК содержали в себе два типа меток, используемых не только в работе системы EcoKI, но и при починке поврежденной ДНК, причем этот процесс может протекать и без участия уже известных белков, отвечающих за рекомбинацию генома. Это говорит о наличии у микробов еще не изученных систем починки ДНК, природу и работу которых еще предстоит изучить.

Источник: nauka.tass.ru