Биологи описали молекулярную систему «общения» у бактерии-патогена насекомых

Исследователи из Федерального научного центра биологических систем и агротехнологий РАН (Оренбург) проанализировали геном, то есть последовательности всех генов, и транскриптом — последовательности всех РНК — у штамма Chromobacterium subtsugae ATCC 31532. Анализ РНК был нужен для того, чтобы понять, как меняется активность различных генов в зависимости от плотности популяции бактерий. Так, например, если ген становится менее активным, с него считывается меньше копий РНК. Авторы выявили 296 генов, активность которых менялась (у одних увеличивалась, у других снижалась) при достижении критической плотности клеток. Биологи также обнаружили иерархический механизм, который регулирует работу этих генов. Оказалось, что белок CsuR воспринимает сигнальные молекулы — ацилированные гомосеринлактоны, — которые используются клетками для коммуникации. В ответ на эти молекулярные сигналы CsuR активирует гены первого уровня, отвечающие за синтез дополнительных регуляторных белков, таких как MarR и TetR. Эти вторичные регуляторы, в свою очередь, контролируют новые группы генов, формируя сложную иерархическую сеть.

При этом исследователи подчеркивают, что обнаруженные белки действуют избирательно — только на определенные гены — благодаря тому, что перед нужными последовательностями находятся специфическими сайты связывания. Только распознав их, белок-регулятор может активировать или подавить работу гена. «Полученные данные не только раскрывают механизмы бактериальной коммуникации, но и предоставляют новые мишени для потенциального воздействия на патогенные микроорганизмы. Так, например, мишенями могут стать белки-регуляторы: подавляя их, можно будет блокировать коммуникацию между бактериями и тем самым предотвратить развитие инфекции», — поясняет руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Галимжан Дускаев, доктор биологических наук, первый заместитель директора Федерального научного центра биологических систем и агротехнологий РАН.