Ученые уточнили картину переноса генов между патогенными бактериями

Бактерии способны поглощать ДНК из окружающей среды, что позволяет им приобретать новые гены, например, для устойчивости к антибиотикам. Ученые определили основной набор генов, которые стабильно активируются при поглощении ДНК у стрептококков. Это открытие может помочь заблокировать способность микробов выживать под воздействием лекарств или иммунного ответа.

Исследование провели специалисты из Университета Осло, Института Форсайта и Университета Иллинойса в Чикаго. Результаты опубликованы в новом открытом журнале Американского общества микробиологии mSystems.

Ученые стремились выяснить, какие именно метаболические пути в бактериальной клетке должны быть активированы, чтобы бактерия стала "компетентной" — способной захватывать гены из окружающей ДНК. Работа сфокусирована на Streptococcus mutans, штамме, вызывающем кариес.

Предыдущие исследования указывали на активность более 300 генов. Новое исследование идентифицировало лишь 83 гена в 29 областях хромосомы стрептококка, специфичных для пути компетентности. Из них 27 генов находятся в связанной сети, контролируемой одним из трех ключевых регуляторных молекул. Сравнение с данными по пяти другим видам стрептококков показало, что всем им для поглощения ДНК необходим единый "ядровой" набор из всего 27 активированных генов.

"Наши выводы — о том, что две трети ядровых активированных генов у стрептококков связаны с функцией трансформации, — позволяют предположить, что это древний ответ, сохранившийся из-за его ценности в обеспечении легкого доступа к внешней ДНК", — говорит соавтор работы Дональд Моррисон.

Теперь вопрос в том, какова функция оставшейся трети ядровых генов? Авторы отмечают, что перенос генов может происходить и без них, что указывает на существование новых, еще не открытых аспектов компетентности. Новые знания в этой области могут привести к разработке стратегий по предотвращению нежелательного переноса генов, например, распространяющего устойчивость к антибиотикам.