Ученые обнаружили, что бактерии могут «взрываться», чтобы распространять устойчивость к антибиотикам
Исследователи выявили ключевой генетический механизм, который заставляет бактериальные клетки разрываться для высвобождения частиц, переносящих гены устойчивости к антибиотикам между соседними клетками
Короткое резюме
Ученые из Центра Джона Иннеса обнаружили, как бактерии контролируют высвобождение вирусоподобных частиц, называемых агентами переноса генов (агентами переноса генов), которые переносят фрагменты ДНК, включая гены устойчивости к антибиотикам, между соседними клетками. Ключевую роль в этом процессе играет система из трех генов LypABC, которая заставляет бактериальную клетку разрываться (лизироваться), выпуская наружу упакованные в агенты переноса генов генетические «посылки».
Исследование, опубликованное в журнале «Природа Микробиология», показало, что система LypABC удивительным образом напоминает бактериальную иммунную систему, обычно используемую для защиты от вирусов (бактериофагов). Однако в данном случае бактерии перепрофилировали этот механизм для собственной пользы — обмена генами. Удаление генов lypABC полностью блокировало высвобождение агентов переноса генов, а их сверхэкспрессия, наоборот, вызывала массовый лизис клеток. Также был обнаружен регуляторный белок, строго контролирующий этот процесс, так как его неправильная активация токсична для самой бактерии.
Это открытие углубляет понимание механизмов горизонтального переноса генов — основного пути быстрого распространения устойчивости к противомикробным препаратам (устойчивость к противомикробным препаратам) среди бактерий. Следующим шагом для ученых станет изучение того, как именно активируется система LypABC и как она управляет разрывом клеточной стенки. Работа проливает свет на удивительную пластичность бактериальных систем и открывает новые потенциальные мишени для борьбы с растущей глобальной угрозой устойчивости к антибиотикам.
Ключевой механизм лизиса
Система из трех генов LypABC идентифицирована как центральный регуляторный узел, контролирующий разрыв бактериальной клетки для высвобождения агентов переноса генов (агентов переноса генов)
Перепрофилирование иммунной системы
LypABC структурно похожа на антифаговую иммунную систему бактерий, но была адаптирована для выполнения новой функции — содействия обмену генами
Строгий контроль процесса
Обнаружен регуляторный белок, который обеспечивает жесткий контроль над активацией агентов переноса генов и последующим лизисом, поскольку нерегулируемая активность системы токсична для клетки-хозяина
Роль в распространении резистентности
Этот механизм является частью процесса горизонтального переноса генов, который играет главную роль в быстром распространении генов устойчивости к антибиотикам среди бактериальных популяций
Текст сгенерирован с использованием ИИ
