Российские ученые из Сколтеха, МГУ имени М. В. Ломоносова, Научно-технологического центра «Сириус» и Института биоорганической химии РАН открыли новый механизм защиты бактерий от токсинов, повреждающих аппарат для синтеза белка в клетке. Открытие поможет противостоять лекарственной устойчивости микроорганизмов. Исследование опубликовано в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Чтобы выжить в одних и тех же условиях, бактерии ведут друг с другом «гонку вооружений». Из-за этого многие виды научились вырабатывать токсины, угнетающие размножение и деятельность других бактерий. Это позволяет тому или иному виду доминировать в микробном сообществе. Многие из токсинов действуют по тому же принципу, что и антибиотики. Их мишенями служат важные участки и молекулярные механизмы в бактериальной клетке. Например, некоторые токсины действуют на синтез белка. Один из колицинов — токсинов, вырабатываемых кишечной палочкой, — расщепляет мРНК, с которой считывается информация для синтеза белка. Такой токсин называется риботоксином колицином E3.
Ученые исследовали функции генов prfH и rtcB2, которые, как было показано ранее, как-то связаны с повреждением рибосом при синтезе белка. Авторы работы выяснили, что эти гены, встречающиеся у разных штаммов бактерий, действительно помогают восстановить урон, нанесенный риботоксином. Белок PrfH разбирает рибосому на субъединицы, отсоединяя ее от поврежденной мРНК, в то время как белок RtcB2 восстанавливает центр декодирования. Проведя эксперименты на клетках, исследователи экспериментально доказали, что указанные гены являются частью механизма противодействия колицину E3. Если эти гены удаляли из бактериальных клеток, то они были подвержены действию токсина. При внесении генов в виде плазмиды (мобильного генетического элемента) они вновь приобретали устойчивость к нему.
«Мы вступили в эпоху множественной лекарственной устойчивости бактерий, когда бактерии вырабатывают устойчивость к нескольким противомикробным препаратам. Поэтому ученые пытаются разгадать механизмы, которые помогают клеткам уходить от атаки и выживать. Более того, детальное исследование этих механизмов может быть важно для разработки лекарств и/или таргетной терапии», — объясняет Тинаше Принс Мавиза, аспирант Сколтеха и главный автор работы.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
