В бактериях также есть механизм регулирования экспрессии генов — ученые

Изображение: ars.usda.gov
Патогенная бактерия E. coli (электронная микрофотография)
Патогенная бактерия E. coli (электронная микрофотография)

Бактерии используют генетическое подавление, чтобы защитить себя от вредных мутаций, обнаружили исследователи из университета Мичигана, 6 января сообщает Phys.org.

Считалось, что этот процесс происходит только у животных, растений и других организмов с клетками, содержащими ядро, т. е. эукариот.

«В течение очень долгого времени считалось, что бактериальные хромосомы полностью экспрессируются без какого-либо контроля в отношении доступности хромосом. Эта точка зрения кардинально изменилась», — сказала Урсула Якоб, доктор философии, профессор молекулярной, клеточной биологии и биологии развития и биологической химии в Медицинской школе U-M.

У эукариот белки, называемые гистонами, помогают контролировать, активность генов. До недавнего времени считалось, что эти белки отсутствуют в бактериях. Однако исследователи показали, что бактерии действительно регулируют экспрессию генов.

«Типы элементов, которые подавляются, — это некоторые из тех же, которые подавляются гетерохроматином у эукариот: мобильные, проблемные генетические элементы», — сказал Питер Фреддолино, доктор философии, доцент кафедры биологической химии, вычислительной медицины и биоинформатики.

Гетерохроматин — это плотно упакованный пучок ДНК, который поддерживает хромосому и регулирует экспрессию генов.

И точно так же, как в клетках животных, которые могут испытывать измененную экспрессию генов при стрессе, бактерии содержат генетические последовательности, которые могут стать проблематичными.

Например, бактерии могут заразиться вирусами, которые интегрируются в их геномы, превращаясь в генетические элементы, называемые профагами. При определенных условиях эти профаги могут привести к гибели бактериальной клетки. Обнаружение и подавление этих областей имеет решающее значение для выживания клетки.

Ученые обнаружили, как бактерии справляются с этой задачей — используя молекулу, найденную везде, где есть жизнь, называемую полифосфатом. Эта простая молекула нацелена на белок, связанный с нуклеоидом, в областях бактериального генома, содержащих эти проблемные элементы, и подавляет их транскрипцию.

Использование этого процесса подавления, по его словам, может дать ученым возможность обратить его вспять, открыв совершенно новые возможности для антибиотиков.