Фото: Unsplash / CC0 Общественное достояние

Найден молекулярный «штрих-код», используемый бактериями для выделения токсинов

Исследователи из Университета Макмастера обнаружили молекулярную систему «штрих-кода», используемую болезнетворными бактериями для различения полезных и токсичных молекул.

Опубликованное в Трудах Национальной академии наук (PNAS) новое исследование показывает, что многие бактерии могут образно сканировать генетические коды, чтобы узнать, какие белки сохранить, а какие выбросить в окружающую среду.

По мнению исследователей, те белки, которые выводятся, часто токсичны для клеток человека, что делает способность различать белки жизненно важной для умения бактерии вызывать инфекционные заболевания.

«Белки являются одним из фундаментальных строительных блоков жизни, — объясняет Джон Уитни, адъюнкт-профессор кафедры биохимии и биомедицинских наук McMaster. — Они в буквальном смысле позволяют бактериальным патогенам делать все, что они делают. И хотя подавляющее большинство белков остается внутри бактерий для выполнения таких функций, как метаболизм, существует очень небольшое подмножество, которые действуют вне организма —например, токсины».

Уитни, сотрудник Института исследований инфекционных заболеваний Майкла Г. Дегрута, говорит, что, хотя система бактериальной секреции и сами токсины изучались давно, до исследования не было понято, как бактерии различают токсичные и нетоксичные белки.

Лаборатория Уитни задалась вопросом, как три принципиально разных токсина могут выделяться одной и той же системой бактериальной секреции.

У каждого токсина был свой «домен», который Уитни в просторечии сравнивает со штрих-кодом. Он говорит, что, хотя штрих-код был общим для всех трех исследуемых токсинов, он отсутствовал в других примерно 3000 белках бактерий. Это указывает на то, что он служит сигналом экспорта.

Команда смогла экспериментально доказать эту концепцию с помощью комбинации генетических, биохимических и структурных подходов, включая важные «исследования рентгеновской кристаллографии», которые позволили им очистить белки и получить более четкое представление о так называемых штрих-кодах и о том, как они функционируют.

Исследовательская группа считает, что эта новая информация в конечном итоге может иметь ряд важных применений в биотехнологии и в борьбе с инфекционными заболеваниями. В частности, отмечается, что полученные результаты имеют отношение к нашему пониманию множества грамположительных патогенов, включая виды бактерий, ответственных за серьезные инфекционные заболевания, такие как туберкулез и листериоз.

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

В Новосибирском госуниверситете создали самоочищающуюся от бактерий ткань

357 Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) научились создавать ткани с фотопропиткой, свет от которой разрушает …