Новый генетический код контролирует выживаемость бактерий при инфекциях

Исследователи MIT обнаружили дополнительный уровень контроля, который помогает клеткам быстро перенаправлять ресурсы в чрезвычайных ситуациях. Многие бактерии, включая штаммы, вызывающие туберкулез, используют эту стратегию для перехода в состояние, подобное покою, что позволяет им выживать во враждебных средах при нехватке кислорода или питательных веществ.

• Исследуемый организм: Mycobacterium bovis (вызывает туберкулез у людей и используется в некоторых странах в качестве вакцины).
• Суть открытия: При стрессе (например, нехватке кислорода) в бактериях резко возрастают определенные химические модификации транспортной РНК (тРНК).
• Ключевой пример: Модификация на антикодоне ACG тРНК, несущей аминокислоту треонин.
• Механизм: Гены с высоким содержанием соответствующего кодона ACG в мРНК принадлежат к семейству DosR regulon (48 генов), необходимых для остановки роста и перехода в состояние покоя.
• Результат: При недостатке кислорода клетки начинают массово производить белки DosR regulon, одновременно снижая производство белков из генов, содержащих другие кодоны для треонина. Это переводит клетку в состояние покоя.
• Экспериментальное подтверждение: Замена кодонов ACG в ключевых генах на другие треониновые кодоны лишала бактерии способности входить в состояние покоя при снижении кислорода.
• Значение: Это явление названо "альтернативным генетическим кодом", где определенные семейства генов обогащены специфическими кодонами, соответствующими модифицированным тРНК, для быстрого изменения фенотипа клетки.
• Перспективы: Ферменты, ответственные за этот "переключатель" модификаций тРНК, могут стать мишенями для новых антибиотиков. Аналогичные механизмы обнаружены у паразита, вызывающего малярию, и изучаются у человека.