Новый иммунный механизм: истощение энергии для защиты от вирусов
Исследователи обнаружили семейство белков, которые защищают клетки, истощая их энергетические запасы. Этот механизм сохранился в ходе эволюции и используется организмами от бактерий до пчёл и кораллов.
Суть открытия
- Учёные из Института науки Вейцмана открыли новое семейство иммунных белков, которые расщепляют и необратимо разрушают молекулы АТФ — основную энергетическую «валюту» всех живых клеток.
- Лишённые энергии (АТФ) вирусы-бактериофаги не могут размножаться внутри заражённой клетки.
- Эксперименты показали: при отсутствии этого гена скорость репликации фагов увеличивается в 100 раз.
Как работает стратегия
- Бактериофаг внедряет свою ДНК/РНК в бактерию.
- Активируется иммунный ген, кодирующий АТФ-расщепляющий белок.
- Уровень АТФ в клетке резко падает.
- Результат: у фага нет энергии для репликации. Иногда это также вызывает преждевременный разрыв мембраны клетки, что предотвращает распространение инфекции в колонии.
Эволюционная значимость
- Широкое распространение: анализ геномных баз данных выявил более 1000 схожих иммунных генов у бактерий.
- Сохранение в эволюции: механизм обнаружен не только у бактерий. АТФ-расщепляющие белки найдены у грибов, насекомых (пчёл), кораллов и губок.
- Связь с иммунитетом высших организмов: хотя у человека таких белков нет, исследователи полагают, что это древний предшественник белков врождённого иммунитета.
Проф. Ротем Сорек: «Наше исследование показывает, что обширные знания об иммунных системах бактерий позволяют нам действовать по обратной логике — мы можем узнавать об иммунных системах сложных организмов, изучая бактерии».
Вывод: Открытие подчёркивает универсальность стратегии истощения энергии (АТФ) как эффективного средства защиты от вирусов, сохранившегося на протяжении более миллиарда лет эволюции.