Раньше ученые считали, что у бактериофагов есть гены, которые не кодируют белки и не играют роли в борьбе за выживание. Оказалось, что эти части ДНК — интроны — нужны для того, чтобы атаковать другие фаги, которые «напали» на ту же бактерию-жертву. С помощью эндонуклеазы в этих генах бактериофаг ограничивает способность конкурента размножаться. Исследование может помочь в борьбе с антибиотикорезистентными бактериями. Работа опубликована в журнале Science.
У некоторых живых существ есть фрагменты ДНК, которые не кодируют последовательности белков — интроны. Эти гены передаются из поколения в поколение, но ученым было неизвестно об их значимой адаптивной функции.
Теперь ученые доказали, что у бактериофагов — вирусов, которые заражают бактерии, — гены вносят важный вклад в конкуренцию с другими микроорганизмами.
Ученые обнаружили, что мобильные интроны, которые могут перемещаться внутри генома, дают бактериофагам преимущество при конкуренции с другими бактериофагами. Если два бактериофага «нападают» на один микроорганизм, то эти гены не дают конкуренту размножаться. Это происходит из-за эндонуклеазы — микроскопического инструмента, который необходим для отделения части ДНК.
Исследователи изучили эндонуклеазу из мобильного интрона одного бактериофага, который встроился в геном конкурента. Потом эндонуклеаза отделяет у противника важный ген в ДНК, который отвечает за способность бактериофага размножаться. Благодаря этому бактериофаг, который обладает мобильным интроном с эндонуклеазой, получает конкурентное преимущество перед своими соперниками.
Ученые уже рассматривают бактериофаги как инструменты в борьбе с бактериями, которые устойчивы к антибиотикам. Открытие того, что существуют вирусы-фаги, которые используют интроны для уничтожения конкурентов, способно помочь в разработке новых методов лечения болезней, вызванных антибиотикорезистентными бактериями. Такие бактериофаги можно использовать для лечения пациентов с бактериальными инфекциями, которые связаны с муковисцидозом: например, некоторыми штаммами синегнойной палочки.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
