Исследователи Института биологии гена РАН под руководством члена-корреспондента РАН А.В. Кульбачинского раскрыли принципы работы новой иммунной системы бактерий, названной SPARDA. Этот механизм предлагает новый подход к борьбе бактерий с вирусными инфекциями, защищая клетки путем уничтожения инфицированных ДНК.
Российские ученые сделали прорыв в понимании иммунных систем бактерий, идентифицировав новую систему, которая помогает бактериям защищаться от вирусных атак. Система, получившая название SPARDA (short prokaryotic Argonaute, DNase and RNase associated), основана на действии недавно открытых «коротких» белков аргонавтов, которые работают совместно с нуклеазами, расщепляющими нуклеиновые кислоты.
Отличительной особенностью SPARDA является ее способность не только распознавать вирусную ДНК с помощью молекул-гидов, но и активировать нуклеазную активность, что приводит к неизбирательному разрушению как вирусной, так и клеточной ДНК. Этот механизм значительно отличается от действия более известной системы CRISPR-Cas, так как не требует активности самого аргонавта для разрушения ДНК.
«Комплекс SPARDA, обнаруженный в различных видах бактерий, формируется из коротких аргонавтов и ассоциированной с ними эффекторной нуклеазы, что позволяет эффективно противостоять вирусным инфекциям»
— руководитель исследования.
Использование метода SEC-MALS позволило ученым подтвердить структуру этого комплекса и механизм его действия.
Помимо обеспечения защиты бактериальной клетки, SPARDA открывает новые возможности для применения в биоинженерии и медицине, включая разработку новых методов диагностики инфекций. Исследователи предполагают, что этот механизм можно адаптировать для создания биомолекулярных датчиков, способных обнаруживать специфические последовательности ДНК.
Работа исследовательской группы поддержана грантом Российского научного фонда и уже привлекла внимание международного научного сообщества благодаря публикации в журнале Nature Microbiology. Это открытие не только углубляет наше понимание бактериальной иммунологии, но и предлагает новые стратегии для управления микробными инфекциями.
Нет комментариев