Ученые Сколтеха выяснили новые механизмы защиты бактерий от вирусов

Вирусы могут взламывать защитную систему бактерий BREX при помощи белка, имитирующего ДНК бактерий, выяснили ученые Сколтеха, и опубликовали результат исследований 28 апреля в научном журнале Nucleic Acid Research.

Исследования проводились группой ученых под руководством профессора Северинова совместно с коллегами из Швейцарии и Израиля.

И так как в ходе борьбе за выживание, бактерии выработали механизмы защиты от вирусов, некоторые бактерии с помощью так называемых систем рестрикции-модификации (RM) научились «маркировать» свой генетический материал путем метилирования (модификации) его отдельных участков. Все немаркированные ДНК, например, принадлежащие вирусу, уничтожаются специальными ферментами. Но вирус способен взламывать защиту, имитируя ДНК бактерии.

Ранее ученым было известно, что бактерии могут защищаться от вирусов с помощью RM-систем, CRISPR-системы и токсин-антитоксиновых систем. В последние годы с помощью методов биоинформатики было предсказано, что эти системы — лишь малая часть огромного многообразия защитных механизмов, которые бактерии используют для борьбы с фагами.

BREX стала первой среди новых предсказанных систем, защитное действие которой было показано в экспериментах. При этом исследователям пока неизвестно, как именно BREX-системы спасают бактерии от инфекции.

«История борьбы бактерий с фагами насчитывает миллиарды лет. Эта непрекращающаяся „гонка вооружений“ является одной из основных движущих сил эволюции в мире микроорганизмов. Обе стороны накопили богатый арсенал стратегий борьбы друг с другом. Лично мне интересно узнать, какие еще тайны хранит в себе геном и какие новые механизмы мы сможем открыть, изучить и применить в будущем», — сообщил один из авторов работы, аспирант Сколтеха Артем Исаев.