Стратегія бактерії досить цікава: як тільки стафілокок бачить вірус, він може використовувати безліч
При цьому нове дослідження показує, щозахисні стратегії бактерій працюють у зв'язці. Вчені виявили, що між системою CRISPR-Cas та іншою важливою захисною стратегією бактерій, відомою як ферменти рестрикції, спостерігається дивовижний рівень співробітництва.
Обидва типи бактеріального захисту досліджуютьсядоволі давно. У 1970-х роках вчені використовували ферменти рестрикції для розробки нового інструменту під назвою рекомбінантна ДНК, яка дозволила клонувати та вивчати окремі гени. А 10 років тому технологія, заснована на CRISPR-Cas, справила революцію в біонауці, надавши вченим засоби для редагування геномів у живих клітинах та організмах.
Проте лише зараз вчені виявили, щоСтратегії знищення вірусів бактерією працюють разом краще, ніж окремо. Коли стафілококи захищені лише ферментами рестрикції, їх захист недовговічний, тому що деякі віруси врешті-решт почнуть захищати свою ДНК — і через деякий час, як показує їх дослідження, бактерії, що ростуть у посуді, почнуть зменшуватися. Якщо ж бактерія має доступ до обох систем, вона швидко відновлюється.
Результати дослідження показують, що ферментирестрикції виконують дві функції: діють як перша лінія захисту та готують матеріал, необхідний CRISPR-Cas для точного націлювання на вірус. Ферменти рестрикції здатні розщеплювати короткі послідовності ДНК, тому бактерія використовує їх відразу ж, як вірус проникає в бактеріальну клітину. CRISPR-Cas, складніша система, з'явиться пізніше. Сегменти, раніше обрізані ферментами рестрикції, допомагають механізму CRISPR-Cas генерувати молекулярний орієнтир, необхідний пошуку вірусів і припинення інфекції.
«Цей механізм нагадує наш власнийбагатостороння імунна відповідь, - говорить Марраффіні. — Це включає тимчасову першу лінію захисту, перш ніж активувати другу, більш надійну адаптивну реакцію».
«Це трохи схоже на вакцинацію, – каже Марраффіні. — Фермент рестрикції розрізає маленькі шматочки вірусу, які CRISPR потім використовуватиме для створення адаптивної відповіді».
Отримані результати можуть не лише допомогтизрозуміти, як стафілокок захищає себе від вірусів. Це дає вченим шанс краще підготуватися до захисту від стафілокока — виду, відомого своєю здатністю ставати стійким до антибіотиків.
Торік команда Марраффіні виявила, щоБактерія використовує свою систему CRISPR-Cas не тільки для захисту від вірусів, але і для розвитку множинної стійкості до лікарських засобів. Найкраще розуміння системи може одного разу дозволити вченим маніпулювати нею за допомогою ліків для боротьби зі стафілококовими інфекціями, які не піддаються жодному іншому лікуванню.
Читати далі
"Джеймс Вебб" зробив найчіткішу фотографію зірки в історії
Розробки московських радіологів з ІІ увійшли в основу федеральних стандартів
Квантова зарядка дозволить рекордно швидко заряджати електромобілі