Новый механизм противофаговой защиты у бактерий защищает их ДНК, находит исследование

Патоген холеры может приобретать большие участки генетического материала от соседних бактерий

        

Исследователи из Сингапурского Альянса исследований и технологий MIT (SMART), исследовательского предприятия MIT в Сингапуре, обнаружили новый механизм защиты от фагов, обнаруженный у некоторых бактерий, который использует ранее неизвестные функции для защиты их ДНК.

Новаторское открытие позволяет ученым преодолеть существующие проблемы устойчивости бактерий к антибиотикам. Растущая устойчивость к противомикробным препаратам является серьезной проблемой для мирового сообщества здравоохранения, и фаговая терапия является важной опорой в борьбе с бактериальными инфекциями.

Бактериофаги, эффективная альтернатива борьбе с бактериями, устойчивыми к обычно используемым антибиотикам, работают путем введения своей собственной ДНК в бактерии, где она может размножаться до такой степени, что уничтожает бактерии.

В статье под названием «SspABCD-SspE представляет собой чувствительную к фосфоротиоации бактериальную защитную систему с широкими антифаговыми активностями», опубликованную в престижном журнале Nature Microbiology исследовательская группа описывает совершенно новую обнаруженную защитную систему во многих бактериях, которые работают уникальными способами, чтобы защитить себя от бактериофагов.

Под руководством профессора Лианронга Вана из Уханьского университета статья была написана совместно группой ученых из междисциплинарной исследовательской группы (IRG) SMART по противомикробной устойчивости (IRR), Шанхайского университета Цзяо Тонг и Университета Цинхуа. SMART AMR IRG – это трансляционная исследовательская и предпринимательская программа, направленная на устранение растущей угрозы устойчивости к противомикробным препаратам.

Ранее мы обнаружили новый тип защитного механизма, который бактерии используют против фагов, когда сера вставляется в основную цепь ДНК в качестве фосфоротиоатной модификации на каждой цепи ДНК.

Если бы ДНК атакующего фага не имела модификаций, ферменты-хозяева разрезали бы ДНК на куски, чтобы уничтожить ее. Этот механизм модификации ограничений подобен бактериальной иммунной системе для защиты от захватчиков.

Профессор Питер С. Дедон, соавтор исследования и ведущий главный исследователь, SMART AMR

" Теперь команда открыла совершенно новый и совершенно иной механизм, в котором фосфоротиоаты располагаются только на одной нити ДНК с очень высокой частотой. Затем ферменты защиты хозяина отсекают одну нить ДНК-захватчика, чтобы остановить вирус делает копии сам по себе. Как нож хирурга по сравнению с мясорубкой . "

Недавно идентифицированная система PT SspABCD-SspE является уникальной по сравнению с ранее известной системой модификации PT, которая использует множество белков и ферментов для атаки ДНК фага путем его измельчения. Это открытие поможет исследователям понять, как бороться с постоянно растущим арсеналом бактериальной защиты от фагов, и может иметь огромное значение для фаговой терапии.

" Мы продолжаем настаивать на обнаружении систем модификации ДНК в фагах, а также в бактериях. Вероятно, будет много других, ожидающих быть найденными. Мы находим несколько причудливых новых, которые можно использовать для конструирования фагов. чтобы помешать защите бактерий от общих патогенных микроорганизмов "добавляет профессор Дедон, который также является профессором Массачусетского технологического института (MIT) и помог создать университетский факультет биологической инженерии.

        

Источник:

Сингапур-MIT Альянс по исследованиям и технологиям

Журнал:

Xiong, Xiong , и др. . (2020) SspABCD-SspE представляет собой чувствительную к фосфоротиоации бактериальную защитную систему с широкими антифаговыми активностями. Nature Microbiology . doi.org/10.1038/s41564-020-0700-6.

      

Source link