У бактерий обнаружили систему противовирусного самоуничтожения

Комплекс ToxI и ToxN. Иллюстрация из статьи Short, L.F. et al., PNAS, 2012

Биологи Кембриджского Университета изучили механизм работы системы ToxIN, которая защищает от вирусов бактерии Pectobacterium atrosepticum и Bacillus thuringiensis путем самоуничтожения зараженных клеток. Работа ученых опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые установили, что система ToxIN работает по принципу комплекса яда и противоядия. Ядом в данном случае выступает белок ToxN, способный полностью разрушать всю клеточную РНК (он относится к неспецифическим рибонуклеазам). Однако, работу ToxN сдерживает другой компонент системы - небольшая РНК ToxI.

Биологи показали, что РНК ToxI завязывается в узел и образует с рибонуклеазой ToxN комплекс из шести молекул (3+3), в котором работа яда становится невозможной.

Выживание бактерии имеющей систему ToxIN зависит от баланса яда и противоядия. Гены последних находятся на ДНК рядом друг с другом (в одном опероне), поэтому и яд, и противоядие синтезируются одновременно.

В норме противоядия синтезируется немного больше, но если клетку заражает вирус, противоядие исчезает, а более стабильный яд - остается. Это связано с тем, что бактериофаги, пытаясь перевести все ресурсы клетки на синтез собственных генов, прежде всего ингибируют работу генов хозяев. При этом гены противоядия также перестают синтезироваться и зараженная клетка умирает от действия ToxN.

Системы яда и противоядия хорошо известны у бактерий. Обычно в роли и яда и противоядия выступают белки, либо РНК как противоядие действует не на сам яд, а на кодирующую его матричную РНК. Уникальность системы ToxIN заключается в том, что небольшая РНК ингибирует действие опасного белка, связываясь с ним в специфический комплекс.

Интересно, что системы яда и противоядия не обязательно несут противовирусную функцию. Многие из них являются эгоистичными генетическими элементами, которые за счет яда просто обеспечивают свое копирование. Клетка, случайно потерявшая эти эгоистичные гены, оказывается неспособна синтезировать новое противоядие. Поскольку внутри такой клетки уже присутствует довольно стабильный яд, она умирает.

Обсудить
Повесть о настоящем дрессировщике
Даже потеряв ноги, он не смог оставить манеж и своих больших кошек
Как это будет по-русски?..
Чему российские пенсионеры учат иностранцев в сети
Протоиерей Павел Хондзинский«Это что-то вроде саморефлексии Церкви»
Первый кандидат теологии о том, почему эта дисциплина достойна называться наукой
«Важны даже маленькие победы»
О чем Путин рассказал одаренным школьникам
Дотыкались
Зачем отправляли на смерть чернокожих коммунистов
Клубенек рукоделия
Картошку с тостером превратили в источник удовольствия и боли
Расходимся
Что скрывается за слухами об iPhone 8
Планета Х (в представлении художника)Сколько их
В Солнечной системе обнаружили новую планету
Ему нужны ваши деньги
Длительный тест VW Amarok: итоги, конкуренты и стоимость владения
Mercedes против Volkswagen
Сравниваем пикап Mercedes-Benz X-класса с VW Amarok
Mercedes E-класса, который уделает любой «Гелик»
Как инженеры Mercedes-Benz для развлечения сделали из E-класса суровый внедорожник
Тест Mercedes S-класса, который стал еще роскошнее
За рулем обновленного Mercedes-Benz S-класса: главное
«Я ничего не делаю, и мне это нравится»
Откровения москвички, которая сдает жилье и принципиально не работает
Зарыться в песок
Купить квартиру на море теперь можно за миллион рублей и дешевле
Входят и выходят
Самые известные, необычные и дорогие бордели мира
У вас упало
Что на самом деле происходит с ценами на квартиры в Москве