Науковці з Інститутів Гладстона разом із колегами розкрили будову незвичайної противірусної системи бактерій. У ній коротка молекула ДНК запускає виробництво токсину, який знищує заражену клітину та заважає вірусу розмножуватися.
Йдеться про ретрони VI типу — один із варіантів бактеріального захисту від фагів. Фаги проникають у клітини бактерій і використовують їхні ресурси для виробництва нових вірусних частинок. Деякі захисні системи зупиняють цей процес ціною загибелі зараженої клітини, обмежуючи поширення інфекції, передає cell.com.
У вивчених раніше варіантах ретронів токсичний білок вже був присутній у здоровій клітині, але його дію стримувала ДНК. Нова система виявилася влаштованою інакше: до зараження дослідники майже не виявляли характерної одноцепочечної ДНК і не бачили помітного вироблення токсину.
Спочатку виникло припущення, що такі ретрони не працюють. Але бактерії з ними успішно захищалися від фагів, і команда почала шукати інший механізм.
З’ясувалося, що після зараження кількість одноцепочечної ДНК різко збільшується. Вона взаємодіє з РНК, яка блокувала синтез токсину, і знімає цю заборону. Клітина починає виробляти невеликий білок, який вбудовується в мембрану та порушує її роботу.
Таким чином, ДНК слугує перемикачем запуску виробництва токсину. Це відрізняється від системи, в якій вона утримує в неактивному стані вже готовий небезпечний білок.
Знайти слідові кількості ДНК у незаражених клітинах допоміг метод Spacer-seq, що використовує компоненти іншої бактеріальної захисної системи — CRISPR-Cas. Він дозволив зареєструвати активність, яку не помічали стандартні методи.
Автори розраховують використати виявлений принцип для створення молекулярних датчиків і перемикачів генів. Малі токсичні білки також розглядають як можливу основу майбутніх протимікробних технологій.