'Умная' ДНК помогает бактериям выживать
Ученые обнаружили, что бактерии могут изменять структуру своей ДНК, чтобы пережить обезвоживание.
Исследование, опубликованное в журнале Journal of the Royal Society Interface, показывает, что бактериальная ДНК может переходить из обычной двойной спирали (B-ДНК) в более компактную A-форму при столкновении с неблагоприятными условиями, такими как обезвоживание.
Ключевым открытием стал уникальный процесс в ДНК — B-A-B переход. Он позволяет ДНК изменять свою структуру в ответ на изменения окружающей среды. Это структурное изменение (переход B-ДНК → A-ДНК и обратно) не влияет на способность бактерий функционировать и размножаться, но помогает им выжить.
- Новый метод: Исследователи использовали инфракрасный свет для изучения структуры ДНК внутри живых бактерий.
- Результаты: Четыре вида бактерий подвергали контролируемому обезвоживанию и гидратации. Анализ показал, что все виды претерпевают один и тот же B-A-B переход, когда большая часть воды удалена.
- Защитная функция: A-ДНК демонстрирует удивительную способность защищать бактерии в условиях экстремального стресса (обезвоживания), обеспечивая их выживаемость и последующее возвращение к нормальной функции после регидратации.
Значение открытия:
- Это дает новое понимание того, как бактерии могут долгое время сохраняться в сухих условиях.
- Результаты могут быть важны для понимания того, как «спящие» бактерии с сухих поверхностей могут активироваться и размножаться в организме человека.
Контекст: Ранее та же команда ученых показала, что B-A-B переход происходит во всех типах клеток, включая человеческие. Однако его биологическая функция в клетках человека до сих пор неясна. Новое исследование впервые указывает на возможную биологическую роль этого перехода — защиту бактерий от обезвоживания.
Следующий шаг: Ученые планируют исследовать, как бактерии и их «умная» ДНК ведут себя при других стрессовых условиях: изменении температуры, уровня pH, доступа к кислороду, питательным веществам и при воздействии антимикробных агентов.