Российские молекулярные биологи обнаружили новый механизм работы бактериального иммунитета |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2024-04-28 15:54 Российские исследователи разобрались в действии новой иммунной системы бактерий, основанной на работе малоизученных белков из семейства аргонавтов. Система, которую ученые назвали SPARDA, помогает бактериям защищаться от вирусов, вызывая гибель инфицированных клеток вместе с вирусом. Эта система основана на принципиально новом механизме деградации нуклеиновых кислот за счет дополнительных белков, ассоциированных с белком-аргонавтом, а не за счет активности самого аргонавта. О своих результатах исследователи рассказали в статье, опубликованной в Nature Microbiology. Работу необычных белков-аргонавтов изучили ученые Института биологии гена РАН под руководством члена-корреспондента РАН А.В. Кульбачинского при участии сотрудников лаборатории белок-белковых взаимодействий ФИЦ Биотехнологии РАН. «И знаменитая система CRISPR-Cas, и прокариотические белки-аргонавты обнаруживают и расщепляют чужеродные нуклеиновые кислоты – ДНК, в которой закодирована генетическая информация, или РНК, которая является «копией» ДНК и посредником при синтезе белка. Узнавание «чужой» нуклеиновой кислоты происходит за счет коротких цепочек нуклеиновых кислот-«гидов», помогающих распознать нужные участки. Белки-аргонавты или белки Cas, если мы говорим о системе CRISPR-Cas, разрезают мишени ДНК или РНК, так как обладают нуклеазной активностью. Однако такую активность проявляют не все прокариотические аргонавты. Представители недавно обнаруженной большой группы так называемых «коротких» аргонавтов связывают нуклеиновые кислоты-гиды, но имеют иной механизм действия», – поясняет руководитель исследования. Ученые исследовали короткие прокариотические аргонавты, которые кодируются в геномах совместно с предполагаемой «эффекторной» нуклеазой (то есть, белком, способным разрезать нуклеиновые кислоты), из разных видов бактерий. Было обнаружено, что короткие аргонавты образуют комплекс с эффекторной нуклеазой, который получил название SPARDA – short prokaryotic Argonaute, DNase and RNase associated, что переводится как «короткий прокариотический аргонавт, ассоциированный с ДНКазой и РНКазой». Этот комплекс состоит из двух разных цепочек аминокислот – самого короткого аргонавта и прочно ассоциированной с ним нуклеазы. Такой вывод биологи смогли подтвердить с помощью многоуглового измерения светорассеяния при хроматографическом разделении частиц по размерам (метод SEC-MALS) на установке miniDAWN (Wyatt Technology), которая входит в состав ЦКП «Промышленные биотехнологии» ФИЦ Биотехнологии РАН. Ученые выяснили, что распознавание ДНК-мишени при помощи «гида» запускает нуклеазную активность SPARDA, что приводит к неизбирательному расщеплению клеточной ДНК. Такая активность не только останавливает развитие фаговой вирусной инфекции в клетках бактерий, но и может быть использована в биоинженерии и медицине для детекции целевых молекул ДНК (например, при диагностике инфекций). «SPARDA может активироваться плазмидами (так называют небольшие кольцевые бактериальные ДНК) или фагами – вирусами, поражающими бактериальные клетки. Это приводит к деградации клеточной, плазмидной и вирусной ДНК и гибели клеток или их переходу в состояние покоя. Гибель инфицированных клеток останавливает развитие инфекции, обеспечивая защиту остальной части популяции от вируса. Эта работа расширяет спектр известных иммунных систем бактерий и предлагает новые пути их применения в генетических технологиях», – заключает руководитель исследования. Работа поддержана грантом Российского научного фонда. DNA-targeting short Argonautes complex with effector proteins for collateral nuclease activity and bacterial population immunity. Nat. Microbiol. DOI: 10.1038/s41564-024-01654-5 Источник иллюстрации: коллектив авторов научной работы Источник: vk.com Комментарии: |
|