Сотрудники Университета Отаго (University of Otago) внесли свой вклад в международное исследование, которое помогает улучшить понимание бактерий и вирусов. Ученые сделали удивительное открытие, что существующий антивирусный иммунитет CRISPR часто оказывался неблагоприятным для бактерии при заражении определенными вирусами.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, показали, как бактериальная иммунная система может быть вредна для их хозяев, и почему реакция не обнаружена у всех бактерий.
Актуальность проблемы
CRISPR стал хорошо известен благодаря использованию в качестве инструмента точной генной инженерии. Однако системы CRISPR естественным образом встречаются у многих бактерий и выполняют важную функцию обеспечения бактерий иммунитетом против вирусов или чужеродной ДНК. Это вызвало серьезный вопрос относительно важности автономности у других бактериальных патогенов.
Материалы и методы исследования
Исследователи использовали биоинформатику для решения этого вопроса, проанализировав более 170 000 бактериальных геномов, включая различные патогены.
Результаты научного исследования
«Мы исследовали последовательность ДНК для систем CRISPR и интегрированных вирусных геномов. Мы обнаружили, что аутоиммунитет CRISPR, вероятно, будет широко распространен в природе», – сообщает один из авторов исследования Крис Браун (Chris Brown).
Ученые предполагают, что запуск мощных систем защиты CRISPR опасен для бактерии. Это может помочь ответить на давний вопрос о том, почему эти защитные системы отсутствуют у 60 процентов бактерий. Например, патогенные микроорганизмы Staphylococcus aureus, которые часто поглощают дополнительные гены, чтобы стать устойчивыми к множественным лекарственным средствам, редко имеют защиту от CRISPR. Примером этого является MRSA (устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus) – инфекция, часто встречающаяся у людей, которые находились в больницах или других медицинских учреждениях, и которая стала устойчивой ко многим антибиотикам, используемым для лечения обычных стафилококковых инфекций.
Это исследование является частью более крупных исследований, направленных на понимание гонки вооружений между бактериями и их вирусами, и имеет важные последствия.
«Важно, что это изменение в понимании систем защиты от патогенов послужит основой для разработки новых методов лечения, особенно с использованием вирусов, которые убивают патогенные или устойчивые к антибиотикам бактерии», – объясняет Браун.
Авторы другого исследования установили, что иммунная система новорожденного обнаруживает вредные бактерии кожи.
