Новое исследование туберкулёза предлагает новую парадигму для понимания бактериальной транскрипции
Новое исследование раскрывает, как Mycobacterium tuberculosis (Mtb) контролирует экспрессию своих генов, что может дать ключи к пониманию её адаптации к сложным условиям. Результаты, опубликованные в Nature, могут в конечном итоге предложить новые мишени для лекарств.
Включаем технологию
Туберкулёз — ведущая причина смерти от инфекционных заболеваний в мире. Гибкость Mtb в регуляции транскрипции РНК из ДНК позволяет ей адаптироваться к меняющимся условиям в организме хозяина.
Команда Шисиня Лю из Университета Рокфеллера использовала инструмент профилирования транскриптома SEnd-seq, который одновременно захватывает как 5', так и 3' концы транскриптов РНК. В сотрудничестве с экспертами по Mtb Джереми Роком и Элизабет Кэмпбелл они применили эту технологию для характеристики транскриптома Mtb.
Универсальная пауза
Используя SEnd-seq, исследователи обнаружили, что большинство транскриптов Mtb были неполными — короткими молекулами РНК, которые останавливаются задолго до конца гена. Это беспрецедентное открытие для бактерии.
Команда показала, что эти короткие РНК в основном остаются связанными с ДНК и ферментом РНК-полимеразой (RNAP). Оказалось, что RNAP и её ассоциированный сигма-фактор работают рывками, регулярно делая паузы во время транскрипции генов Mtb.
Паузы RNAP обычны для эукариот, но бактерии не считались способными на такую стратегическую паузу. «Результаты были настолько неожиданными, что я изначально им не поверил», — говорит Джереми Рок.
Исследователи полагают, что паузы RNAP лежат в основе способности Mtb динамически регулировать экспрессию генов в ответ на угрозы. Если это так, то нарушение этих пауз может сделать Mtb уязвимой. Поскольку RNAP является важной мишенью для лекарств от туберкулёза, новое понимание механизма паузы полимеразы может открыть инновационные фармацевтические пути.
«То, что мы обнаружили в Mtb, было совершенно неизвестно ранее, — говорит Рок. — Но это только начало. Теперь наша цель — узнать об этом больше и, надеюсь, найти способ этому помешать».