Бактерии могут развивать сильный иммунитет для защиты от вирусов

 Новое исследование надеется использовать недавно охарактеризованные защитные системы бактерий для сравнения изменений в геноме человека.

Об этом рассказали в Даремском университете, Великобритания.

Бактерии разработали множество защитных систем для защиты от вирусов, называемых бактериофагами. Многие из этих систем уже превратились в полезные биотехнологические инструменты, например для редактирования генов, где в целевую ДНК вносятся небольшие изменения.

Исследователи продемонстрировали, что две системы защиты работают взаимодополняющих образом, чтобы защитить бактерии от бактериофагов.

Одна система защищает бактерии от бактериофагов, которые не имели никаких модификаций в своей ДНК.

Некоторые бактериофаги модифицируют свою ДНК, чтобы избежать этой первой системы защиты. Вторая система под названием BrxU защищала бактерии от этих бактериофагов с модифицированной ДНК, обеспечивая тем самым второй слой защиты.

Исследователи построили чрезвычайно детальное 3D-изображение BrxU, чтобы лучше понять, как она защищает от бактериофагов с модифицированной ДНК.

BrxU имеет потенциал стать еще одним полезным биотехнологическим инструментом, поскольку те же модификации ДНК, распознает BrxU, встречаются во всем геноме человека и изменяются при раке и нейродегенеративных заболеваниях.

Старший автор исследования, доктор Тим блоуер, доцент и стипендиат Института Листера на кафедре биологических наук Даремского университета, сказал: "Умение распознавать модифицированную ДНК имеет решающее значение, поскольку подобные модификации встречаются во всей ДНК человеческого генома".

"Этот дополнительный слой информации, "эпигеном", меняется по мере нашего роста, а также меняется в случаях рака и нейродегенеративных заболеваний."

"Если мы сможем разработать BrxU как биотехнологический инструмент для картографирования этого эпигенома, это изменит наше представление о адаптивной информации, которая контролирует наш рост и прогрессирование заболеваний."

Результаты исследования ведущего автора, доктора Дэвида Пиктона и его коллег, были опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

97 студентов, принимавших участие в этой работе, были на последних курсах бакалавриата или магистратуры на факультете биологических наук Даремского университета.

В рамках семинара по микробиологии, предназначенного для проведения научно-исследовательского обучения, перед ними была поставлена задача выделить новые бактериофаги для изучения. К счастью, эти бактериофаги не наносят вреда людям, но так же, как иммунная система человека реагирует на инфекции, бактерии были вынуждены развивать собственную иммунную систему, защищащей от бактериофагов.

Бактериофаги собирали из реки Уир, прудов колледжа и других водоемов вокруг Дарема. Затем они были использованы для проверки врожденного иммунитета от бактериофагов у бактерий "E. Coli".