Маленькие, но смертоносные: малые РНК координируют бактериальную атаку на эпителиальные клетки

Две малые РНК (sRNA), работая согласованно, позволяют смертоносной энтерогеморрагической Escherichia coli (EHEC) O157:H7 прикрепляться к клеткам эпителия, выстилающим пищеварительный тракт, и инициировать инфекцию. К такому выводу пришло исследование, опубликованное в журнале mBio.

Грам-отрицательные бактерии, такие как EHEC, используют шприцеподобные структуры — системы секреции III типа (T3SS), — чтобы вводить белки в эпителиальные клетки. Это способствует реорганизации цитоскелета в "пьедесталы", которые служат точками прикрепления для бактерий.

Формирование как пьедесталов, так и T3SS требует быстрой активации и точной координации множества бактериальных генов, расположенных в островке патогенности LEE (locus of enterocytes effacement). Исследователи из Медицинской школы Юго-Западного Техасского университета обнаружили, что этот процесс регулируется двумя sRNA — GlmY и GlmZ.

Механизм действия sRNA

• GlmY и GlmZ совместно расщепляют транскрипт между генами espJ и espFu, что позволяет начать трансляцию белка EspFu, важного для эффективного вторжения в клетки млекопитающих.
• Они также дестабилизируют транскрипты LEE 4 и 5, тонко настраивая экспрессию генов LEE.

Дестабилизация LEE критически важна, так как позволяет дифференцированно экспрессировать гены в одном кластере и обеспечивает формирование бактериями оптимального количества пьедесталов на эпителиальных клетках во время инфекции. Учёные предполагают, что эти sRNA ответственны за динамическую "перестройку" сложных бактериальных систем, обеспечивающих заражение.

Эволюционный контекст

Горизонтальный перенос островков патогенности (таких как LEE) с их генами вирулентности позволяет бактериям осваивать новые экологические ниши и хозяев. Результаты исследования указывают, что взаимодействие между древними и недавними эволюционными приобретениями сформировало EHEC, с которой мы имеем дело сегодня.