Коллектив лаборатории МФТИ. Фото предоставлено МФТИ
У всех бактерий, включая полезные, такие, как пробиотики, с которыми работали ученые, есть своя система защиты от вирусов. Они вычисляют вирусную ДНК и беспощадно разрезают непривычные им последовательности нуклеотидов «захватчиков». Но у вирусов, нацеленных уничтожить здоровые клетки, есть система противозащиты.
— Эта система противозащиты и есть открытые нами белки, – поясняет один из авторов работы Анна Кудрявцева. – То есть они принадлежат вирусам и служат в качестве «отмычки» для проникновения в клетки. До последнего времени были известны более крупные белки вирусов, «обманывающие» систему защиты клетки. Нам же удалось открыть ультракороткие белки, позволяющих вирусам преодолевать бактериальную защиту.
По словам Кудрявцевой, эти белки мимикрируют под ДНК вируса, принимая огонь иммунитета бактерий на себя, а в это время настоящий вирус, чужеродный генетический материал, беспрепятственно проходит в клетку.
До сих пор наиболее изученным семейством таких белков были ArdA. Ученые МФТИ в ходе анализа бактериальных геномов совершили неожиданное открытие: обнаружили новое семейство генов, с той же защитной функцией, но имеющие принципиальное отличие – они примерно в три раза короче классических ArdA. Это семейство было названо sArdA (small ArdA).
— Мы обнаружили, что эти маленькие белки образуют внутри своей группы две отдельные эволюционно стабильные подгруппы, – уточняет Анна Кудрявцева. – Мы назвали эти подсемейства sArdN и sArdC.
Чтобы доказать, что открытые гены кодируют рабочие белки, исследователи перенесли их в модельный микроорганизм. Тесты с бактериальными вирусами показали: оба белка защищают вирусную ДНК, но делают это избирательно.
Новый механизм молекулярной мимикрии вирусов, безусловно, поможет в будущем лучше защищаться от них. Но не только это интересует ученых. По словам Кудрявцевой, открытие этого механизма, показавшего свою высокую специфичность и функциональность, поможет в будущем модифицировать клеточные процессы, к примеру, что-то «включать» или «выключать» в живых клетках. Также подобные регуляторы могут лечь в основу новых подходов к терапии заболеваний, связанных с нарушениями в работе генома.
