Найдён новый адаптивный механизм у бактерий Staphylococcus
Исследовательская группа под руководством доцента кафедры бактериологии Эрин Мёрфи из Медицинского колледжа наследия остеопатии Университета Огайо обнаружила неожиданный механизм регуляции генов у бактерии Staphylococcus aureus.
Неожиданное открытие вместо "генетического термометра"
Учёные искали у S. aureus классический "РНК-термометр" — температурно-чувствительный регулятор в структуре матричной РНК (mRNA), который активирует гены при повышении температуры. Такие механизмы известны у других бактерий, например, Shigella.
Вместо этого они обнаружили механизм, работающий противоположным образом: экспрессия гена, контролирующего производство белка CidA, увеличивалась при понижении температуры, а не при повышении.
"Мы нашли снижение экспрессии целевого гена. Она регулируется температурой, но её меньше при 37 °C по сравнению с более низкими температурами", — пояснила Эрин Мёрфи.
Это всего второй подобный "термосенсор", реагирующий на понижение температуры, обнаруженный у бактерий, и первый у стафилококка.
Потенциал для будущей терапии
Понимание температурно-зависимой регуляции открывает теоретическую возможность создания препарата, который "заблокирует" термосенсор в низкотемпературном режиме. Это могло бы лишить бактерию преимущества при переходе из ноздрей (30 °C) в более тёплые внутренние органы (37 °C).
"Этот механизм регуляции вполне поддаётся манипуляциям... Можно представить, что это можно использовать в качестве терапии. Это очень и очень далёкая перспектива", — отметил соавтор работы Ронан Кэрролл.
Он подчеркнул, что для этого необходимо лучше понять, какие преимущества даёт S. aureus белок CidA, чья функция пока неясна.
Поиск альтернатив антибиотикам критически важен из-за растущей угрозы антимикробной резистентности (AMR). Широко распространён метициллин-резистентный S. aureus (MRSA).
Ценность неожиданных результатов
Открытие стало результатом анализа более 270 возможных сайтов РНК-термометров в геноме S. aureus, выявленных компьютерной программой. При экспериментальной проверке в Университете Огайо и был обнаружен неожиданный низкотемпературный эффект.
"Это позволило нам пойти по неожиданному пути... Ясно, что существуют различия, о которых мы не знали", — сказала Мёрфи.
Первым автором опубликованной в Plos One статьи является приглашённый учёный из Египта Хебааллаха Хусейн. Исследование проводилось в сотрудничестве с учёными из Университета Огайо, Египта и Германии (Рурский университет в Бохуме).