15:38 2024-04-18 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Elementele genetice mobile pot suprima din neatenție sistemul imunitar bacterian, arată cercetările

_ Elementele genetice mobile pot suprima din neatenție Sistemele imunitare bacteriene, dezvăluie cercetările

Sistemele de restricție-modificare bacteriene sunt responsabile pentru protejarea celulelor de materialul genetic străin, de exemplu, bacteriofagii și plasmidele. Sistemele imunitare necesită o reglare strictă, deoarece bacteriile, ca și oamenii, pot avea reacții autoimune – un atac asupra propriului ADN.

Un grup de cercetare condus de Artem Isaev, șeful Laboratorului de Analiză Metagenom de la Skoltech, a studiat unul dintre primele sisteme imunitare bacteriene descoperite, EcoKI, și a constatat că prezența ADN-ului plasmid într-o celulă duce la activarea atenuării restricției, un program de suprimare imună încorporat. Acest efect a fost numit reducerea restricției indusă de plasmide. Apare atunci când plasmidele cu proprietăți speciale intră în celulă, ceea ce declanșează un conflict cu imunitatea intracelulară. Rezultatele sunt prezentate în revista Nucleic Acids Research.

Plasmidele sunt o formă de elemente genetice mobile, molecule circulare de ADN pe care bacteriile le schimbă în mod activ între ele, ceea ce duce la răspândirea lor rapidă în întreaga populație.

„Descoperirea s-a dovedit a fi complet neașteptată pentru noi. Am studiat o proteină care trebuia să inhibe sistemul EcoKI, dar nu am putut explica datele. Apoi am ghicit: Ar putea ADN-ul plasmid în sine să fie responsabil pentru suprimarea imunității bacteriene S-a dovedit că prezența unei plasmide, care are elemente speciale (situri de recunoaștere EcoKI) a atras nucleaza EcoKI la ADN-ul plasmidic, ceea ce a permis degradarea acestei proteine.

„Acest program este necesar pentru protejează celula împotriva unui atac neintenționat de nuclează asupra cromozomului bacterian, dar s-a dovedit că ADN-ul plasmid poate servi și ca un „burete” care atrage nucleaza EcoKI și o canaliză către proteoliză, care oprește complet imunitatea bacteriană. Acest lucru este, de asemenea, dăunător pentru plasmida în sine, deoarece celula devine sensibilă la infecția cu fagi. Astfel, presupunem că acest conflict are loc neintenționat și este pur și simplu o reflectare a complexității diferitelor mecanisme biologice care uneori ar putea interfera între ele”, a spus Artem Isaev, liderul proiectului.

Descoperirile au ajutat la câștigarea o mai bună înțelegere a proceselor de recombinare bacteriană, care permite unei singure molecule de ADN să schimbe fragmente cu copia sa într-o celulă. Celula repară rupturile ADN-ului din genomul bacterian printr-un proces de recombinare omoloagă. Acest proces necesită, de asemenea, o secvență specială numită Chi Dacă acest site este îndepărtat, o rupere dublu catenară poate duce la degradarea completă a plasmidei ADN deteriorate.

„Am stabilit că, pentru a declanșa atenuarea restricției, plasmida are nevoie de un sit Chi, adică capacitatea de a se recombina activ. Cu toate acestea, în condiții speciale, dacă eliminăm componentele celulare responsabile pentru calea majoră de recombinare (proteinele RecBCD și RecA), putem observa în continuare atenuarea restricțiilor.

„Acest lucru sugerează că există căi de recombinare ascunse sau alternative. în celula bacteriană care nu se manifestă în prezența RecBCD și RecA Noul nostru sistem model va ajuta la explorarea acestor mecanisme”, au explicat Mikhail Skutel și Daria Yanovskaya, autorii principali ai studiului, absolvenți ai programului de Științe ale Vieții Skoltech. .

(Fluierul)

Inapoi