Как «офисная жизнь» бактерий может стать их слабым местом

Ученые из Университета Лидса считают, что мы можем «утопить» смертельно опасные бактерии в их собственной «бумажной работе».

Исследовательская группа из Астберийского центра структурной молекулярной биологии университета впервые определила, как работает «бумагорезательная машина», которая помогает бактерии E. coli справляться со своими задачами.

Теперь группа ищет способы заблокировать этот механизм, чтобы E. coli и подобные бактерии оказались в «канцелярском хаосе».

Доктор Кеннет Макдауэлл, доцент молекулярной микробиологии, руководивший исследованием, пояснил: «Если мы заблокируем "шредер" генетически в лаборатории, бактерии тонут в потоке сообщений. Теперь задача — заблокировать его с помощью лекарств, чтобы уничтожать бактериальные инфекции у людей. Наши последние результаты дают хорошее представление о том, как это можно сделать».

«Шредером» в безвредном штамме E. coli, изученном командой, является фермент RNase E. Хотя было известно, что он играет роль в уничтожении инструкций (матричной РНК, или мРНК), скопированных с генетического шаблона (ДНК), его механизм не был понятен.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nucleic Acid Research, описывает, как RNase E может разрезать мРНК во многих внутренних участках, предотвращая их повторное считывание. Это «измельчение» сообщений помогает объяснить, как бактерии вроде E. coli могут расставлять приоритеты среди тысяч инструкций, необходимых для их репликации.

Член команды, Джастин Кларк, сказал: «Этот "шредер" помогает бактериям быстро реагировать на окружающую среду, заставляя их фокусироваться на текущих, а не старых сообщениях. Теперь мы работаем над тем, как нацелить на RNase E новый тип антибиотика. Увлекательно то, что RNase E встречается во многих патогенных бактериях, а также в безвредном штамме E. coli, который мы изучаем в лаборатории».

Это открытие имеет значение не только для разработки антибиотиков. Оно также предоставляет важную информацию для синтетической биологии — области науки, которая проектирует и создает искусственные биологические устройства и системы.

Старший исследователь доктор Луиза Кайм отметила: «Одно из самых захватывающих достижений в биологии — создание синтетических организмов, полностью контролируемых созданными человеком инструкциями. Наша работа дает нам подсказки о том, как можно создавать инструкции, чтобы они сохранялись достаточно долго для считывания, но не так долго, чтобы вызывать информационную перегрузку».