Учёные сообщают о новом ключе к пониманию эволюции бактерий

Учёные из Университета Глазго обнаружили новую парадигму в понимании эволюции бактерий — важный элемент в более широком контексте проблемы антибиотикорезистентности.

Способность большинства бактериальных патогенов вызывать заболевания зависит от наличия класса генетических элементов, называемых «островами патогенности». Новое исследование, опубликованное в Molecular Cell, показывает, как эти острова патогенности «захватывают» вирусы для распространения в природе, превращая непатогенные бактерии в вирулентные.

Учёные описывают перемещение этих патогенных островов, находящихся в хромосомах бактерий, как «захват захватчиков». Этот ранее неизвестный механизм считается широко распространённым в природе.

Изучаемые острова патогенности называются индуцируемыми фагом хромосомными островами (Phage-Inducible Chromosomal Islands, PICIs). Они представляют собой новое семейство мобильных генетических элементов, присутствующих у патогенных бактерий и играющих важную роль в бактериальной эволюции и устойчивости к противомикробным препаратам.

Эти PICIs клинически важны, поскольку несут и распространяют гены вирулентности и антибиотикорезистентности. Следовательно, передача этих элементов существенно влияет на появление всё более вирулентных и устойчивых бактерий.

Профессор Хосе Р. Пенадес из Института инфекции, иммунитета и воспаления Университета отметил: «В нашем открытии мы увидели, как острова патогенности захватывают и блокируют вирус-помощник, используя его для собственного перемещения. Эти острова патогенности умны. Одна из причин, по которой они могут перемещаться так быстро, заключается в том, что они могут чувствовать близлежащие вирусы и захватывать их. По сути, мы нашли ещё один способ эволюции бактерий — очень умный механизм».

Одно из заболеваний человека, при котором обнаруживаются патогенные острова, — синдром токсического шока.

Это открытие может помочь учёным лучше понять, как развиваются устойчивые к антибиотикам бактерии, и послужить основой для дальнейших важных исследований в этой области.

Статья «Hijacking the hijackers: Escherichia coli pathogenicity islands redirect helper phage packaging for their own benefit» опубликована в Molecular Cell.