Плазмидная система токсин-антитоксин напрямую контролирует репликацию плазмиды: исследование

Конъюгативные плазмиды — это внехромосомные генетические элементы, несущие гены адаптивных признаков. Они способствуют глобальному распространению устойчивости к антибиотикам среди полирезистентных патогенных бактерий.

Эти плазмиды могут стабильно сохраняться в бактерии-хозяине даже в отсутствие антибиотиков и опосредовать передачу генов устойчивости.

Системы токсин-антитоксин (TA) были впервые обнаружены на конъюгативных плазмидах в 1980-х годах, а позже выяснилось, что они повсеместно распространены среди таких плазмид.

Исследователи под руководством профессора Ван Сяосюэ из Южно-Китайского морского института океанологии Китайской академии наук обнаружили, что система токсин-антитоксин, кодируемая конъюгативной плазмидой, напрямую контролирует её репликацию. Исследование опубликовано в PNAS.

В частности, антитоксин титрует репликацию плазмиды, регулируя раскрытие точки начала репликации и ограничивая связывание репликатора плазмиды с этой точкой.

«Это семейство TA консервативно на конъюгативных плазмидах патогенных бактерий, что позволяет предположить, что бактерии-хозяева могут использовать TA для регуляции числа копий плазмиды и дозы кодируемых ею генов», — сказал профессор Ван.

Известно, что плазмидные системы TA обычно стабилизируют плазмиды посредством постсегрегационного уничтожения клеток. Эта работа впервые раскрывает их новую физиологическую функцию — прямое регулирование репликации плазмиды.