Новая система защиты делает африканскую сальмонеллу устойчивой к вирусам
Ученые из Ливерпульского университета и Гарвардской медицинской школы обнаружили новый механизм защиты, который делает смертельный штамм Salmonella устойчивым к вирусной инфекции.
Результаты, опубликованные в Cell Host & Microbe, проливают свет на стратегии выживания Salmonella Typhimurium ST313 — штамма, вызывающего тысячи смертей ежегодно в странах Африки к югу от Сахары.
Ключевую роль в этой борьбе играют так называемые «умеренные» бактериофаги (фаги). Они могут встраивать свою ДНК в бактериальную хромосому и оставаться в спящем состоянии до реактивации. Эти «безбилетники», известные как профаги, важны для вирулентности сальмонеллы, повышая её приспособленность и иногда предотвращая заражение другими фагами.
В этом исследовании ученые идентифицировали новую опосредованную профагом систему защиты в Salmonella Typhimurium ST313 под названием BstA. Она эффективно подавляет атаки фагов через механизм «абортивной инфекции» — процесс, при котором зараженные клетки «жертвуют собой», чтобы предотвратить распространение фага по всей бактериальной популяции.
Система белка BstA имеет несколько интригующих особенностей, ранее не встречавшихся в механизмах фагового иммунитета. Особый интерес представляет то, что BstA избегает самонацеливания благодаря собственной системе анти-защиты — короткой последовательности ДНК «aba». Этот элемент aba позволяет деактивировать защитный белок BstA, когда профагу необходимо найти нового хозяина.
«С эволюционной точки зрения профаги могут повышать свои шансы на выживание, делая бактерии-хозяева максимально приспособленными. Мы показали, что профаги могут использовать внутренний «предохранительный выключатель» для деактивации этих систем защиты, когда приходит время покинуть бактериальную клетку», — сказала первый автор исследования доктор Сиан Оуэн.
Это открытие вплетается в общую картину знаний о молекулярных внутренних механизмах вирусов и клеток. Полученные данные позволяют предположить, что BstA может защищать сальмонеллу от атак фагов в африканской среде, открывая новое направление для исследований.
«Это захватывающее открытие... Не только проливает свет на жизнь африканской сальмонеллы, но и однажды может лечь в основу новой биотехнологии», — прокомментировал профессор Джей Хинтон.