Бактерии используют «токсичные дротики» для обезвреживания друг друга

Конкурирующие бактерии используют «токсичные дротики», чтобы выводить из строя соседей, согласно исследованию биологов из UC Santa Barbara, опубликованному в журнале Nature.

Как работает система

• Бактериальные клетки имеют на поверхности палочковидные белки с токсичными наконечниками.
• «Дротики» доставляются в клетки-конкуренты при физическом контакте — этот процесс называется «контакт-зависимым ингибированием роста» (CDI).
• У некоторых целей есть биологический щит: белок иммунитета (CDI immunity), который инактивирует токсичный дротик.

Разнообразие и механизм действия

• Учёные обнаружили почти 50 различных типов потенциальных токсичных белков-наконечников.
• Каждая бактериальная клетка должна иметь иммунитет к собственному токсину, иначе это привело бы к самоуничтожению.
• Атакованная клетка без иммунитета часто не погибает, но перестаёт расти (инактивируется), подобно действию многих антибиотиков.
• Одни токсичные наконечники разрезают РНК вражеской клетки, нарушая синтез белка, другие — разрушают ДНК, предотвращая репликацию.

Значение и распространённость

• Системы CDI обнаружены у широкого спектра бактерий, включая важные патогены, такие как E. coli (вызывает инфекции мочевыводящих путей) и виды Yersinia (включая возбудителя чумы).
• Исследование проводилось, в частности, на бактерии Dickeya dadantii, вызывающей мягкую гниль у картофеля, цикория, хризантем и других растений.
• По словам учёных, понимание этих механизмов бактериальной конкуренции может в будущем привести к новым способам контроля патогенов, что важно в условиях роста антибиотикорезистентности.