Бактериальные "братья и сестры" тоже могут отличаться друг от друга

Исследовательская группа под руководством доктора Симона Хайльброннера из Межфакультетского института микробиологии и инфекционной медицины Тюбингенского университета и Немецкого центра исследования инфекций обнаружила, как патогенные бактерии могут создавать генетические варианты среди клеток-потомков, несмотря на размножение простым делением.

Гены-"аккордеон" расширяют возможности

Учёные выяснили, что у Staphylococcus aureus некоторые участки генетического материала могут присутствовать в виде нескольких точных копий. Их количество сильно варьируется даже у близкородственных бактерий.

В процессе деления клетки механизмы репликации ДНК могут приводить к удвоению и дальнейшему умножению этих копий. Они способны "растягиваться и сжиматься, как аккордеон". В результате за несколько поколений возникает разнообразие дочерних клеток с разными свойствами.

Увеличение числа копий генов приводит к усиленному производству соответствующих белков бактериальной клеткой. Если эти белки, например, выводят антибиотики из клетки или влияют на иммунную систему, бактерии повышают свои шансы на выживание.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что такие генетические процессы часто происходят у Staphylococcus aureus, а введение антибиотиков может их усиливать. Это даёт патогенам больше возможностей реагировать на клетки иммунной системы человека.

Полученные данные важны для понимания эволюции успешных и опасных для человека патогенов и будут использованы в разработке новых методов лечения в рамках кластера передового опыта Тюбингенского университета "Контроль микробов для борьбы с инфекциями".