Структура бактериофага впервые визуализирована, что может принести пользу биотехнологии

Новые данные о структуре бактериофагов позволят исследователям разрабатывать новые способы применения этих вирусов в биотехнологии.

Бактериофаги — это вирусы, заражающие бактерии, что позволяет использовать их в качестве инструментов в биотехнологии и медицине. Впервые исследователи из Университета Эксетера в сотрудничестве с Университетом Мэсси и Nanophage Technologies (Новая Зеландия) определили, как выглядит широко используемая форма фага, что поможет в будущем разрабатывать более совершенные способы его применения.

Одно из распространённых применений фагов — фаговый дисплей, полезный инструмент в открытии лекарств. Фаговый дисплей работает путём связывания интересующего фрагмента гена с геном фага, который кодирует один из его белков оболочки. Новый белок оболочки со связанным целевым белком появляется на поверхности фага, где его можно анализировать и тестировать на биологическую активность.

Существуют миллиарды типов фагов. Для фагового дисплея часто используют тип фагов, известный как филаментозные (нитевидные), названные так из-за их длинной и тонкой формы, что позволяет отображать множество белков на их поверхности. Хотя фаговый дисплей и другие применения доказали свою эффективность, до сих пор учёные не знали, как выглядит этот тип фага.

Впервые доктор Викки Голд из Университета Эксетера раскрыла структуру филаментозного фага в исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications. Она сказала: «Фаги представляют собой очень захватывающую и растущую область исследований с рядом текущих и потенциальных применений. Однако до сих пор у нас не было полной картины того, как выглядят филаментозные фаги. Теперь мы предоставили первый взгляд на это, и понимание структуры поможет нам улучшить применение фагов в будущем».

Поскольку филаментозные фаги очень длинные, учёным ранее не удавалось получить изображение их целиком. Для визуализации фага исследователи создали его уменьшенные версии, примерно в 10 раз короче, которые выглядят как прямые наностержни, а не как запутанные спагетти-подобные нити. Эта мини-версия была достаточно мала, чтобы её можно было полностью снять с помощью высокоразрешающей крио-электронной микроскопии.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.