Ключевой элемент бактериальной иммунной системы обнаружен
Учёные из международной исследовательской группы, в которую входит специалист из Университета Отаго, сделали важное открытие о работе бактериальной иммунной системы. Это открытие может привести к созданию специальных инструментов для редактирования RNA.
RNA — это молекула, которая транслирует генетические инструкции DNA в производство белков, являющихся строительными блоками клеток.
В недавней статье в ведущем журнале Science команда показала, как сенсорный комплекс (surveillance complex) в бактериальной иммунной системе способен нацеливаться на определённые участки молекул RNA, чтобы уничтожать вторгающиеся вирусы и другие чужеродные генетические элементы.
Исследователи, включая постдока из Отаго доктора Рэймонда Стаалса, полагают, что этот механизм наведения однажды можно будет адаптировать для конструирования микробов для различных целей: очистки окружающей среды, «зелёной» химии и производства более безопасных и эффективных терапевтических препаратов.
В своей работе команда впервые представила высокодетализированные структурные изображения полностью интактного сенсорного комплекса CRISPR-Cas типа III, связанного с целевой RNA. Это показало, как работает механизм нацеливания на RNA в этом комплексе.
Доктор Стаалс объясняет, что комплекс распознаёт и разрезает одноцепочечные молекулы RNA в нескольких местах, что позволяет бактериям уничтожать вирусный генетический материал до того, как он захватит их клетки.
«Структура в комплексе, похожая на руку, захватывает цель-RNA, а затем структура, похожая на большой палец на этой руке, проталкивает RNA в правильное положение в каталитическом сайте для расщепления», — говорит он.
Исследователи отмечают, что полученные структурные данные указывают на возможные пути перепрофилирования этого механизма нацеливания на RNA для применения в RNA-интерференции.
RNA-интерференция — это естественный механизм, участвующий в специфичном к последовательности заглушении генов (gene silencing). Он обещает революцию в таких областях, как медицина, где определённые гены в больных тканях можно было бы избирательно «выключать».
«Довольно захватывающе думать, что инструмент, эволюционировавший в ходе вечной невидимой войны между бактериями и вирусами, однажды можно будет адаптировать для эффективного и безопасного лечения смертельных человеческих болезней», — заключает доктор Стаалс.