Открытие раскрывает изощренность молекулярной войны между микробами

Ученые из Университета штата Монтана и Исследовательского института Скриппс обнаружили новую стратегию, которую вирусы используют для обхода бактериальной иммунной системы CRISPR.

Суть открытия

  • Используя электронный микроскоп и современные методы обработки изображений, исследователи увидели, как комплексная молекула CRISPR в ответ на вирусную ДНК разворачивает молекулярную "руку", похожую на "маяк".
  • Этот маяк служит биохимическим сигналом опасности, активируя другие молекулы CRISPR для уничтожения вируса.
  • Неожиданность: обнаруженный "маяк" оказался поразительно похож на белок, который, как известно, производит сам вирус.

Стратегия вируса

По словам ведущего автора исследования Блейка Виденхефта, похоже, что вирус "украл" этот маяк и использует его как приманку. Высвобождая молекулы похожего белка в бактерию, вирус может заглушить сигнал тревоги CRISPR и избежать обнаружения. Виденхефт назвал эту стратегию "блестящей и коварной".

"Это открытие предполагает, что вирусы могут эволюционировать для противодействия защите, заимствуя части самой иммунной системы (CRISPR) и используя их для подавления иммунного ответа", — пояснил Виденхефт.

Значение и контекст

  • Это первый наблюдаемый случай, когда вирус имитирует настоящий белок CRISPR.
  • Ранее команда Виденхефта уже обнаруживала "анти-CRISPR" молекулы, которые блокируют иммунную систему другими способами (имитируя ДНК или действуя как "клин").
  • Остается открытым вопрос, "украл" ли вирус этот сигнальный механизм напрямую или он развился независимо.

Будущие шаги и перспективы

Следующая цель — проверить эволюционную гипотезу напрямую и "поймать" вирус на месте преступления. Успех в этом может открыть возможности для создания анти-CRISPR в лаборатории, что имеет значительные последствия для медицины. Это может помочь в разработке вирусных методов лечения против устойчивых к антибиотикам бактерий, усиливая их способность преодолевать естественную защиту CRISPR.

Опубликовано: 11 марта в журнале Molecular Cell.