В простых бактериях обнаружены новые свидетельства сложного иммунитета

Бактерии имеют множество врагов: конкурирующие бактерии, вирусы и даже ДНК — в частности, особый тип ДНК, называемый плазмидой, который может инфицировать микроб и захватить его внутренние ресурсы для репликации. К счастью для бактерий, они эволюционировали, выработав удивительно гибкую тактику борьбы с инфекциями.

Недавнее исследование, проведённое Луциано Марраффини и аспирантом Якобом Т. Ростёлом из Рокфеллеровского университета и опубликованное в Nature Microbiology, показывает, что когда другие иммунные тактики терпят неудачу, бактерии уничтожают стойкие плазмиды с помощью фермента Csm6. Эта реакция представляет собой лишь одну стратегию в большом репертуаре защитных механизмов, коллективно называемых CRISPR-системами, которые бактерии используют для поиска и уничтожения чужеродного генетического материала.

Например, CRISPR-системы III типа используют белок Cas10 для отслеживания вирусов и плазмид. Активность Cas10 зависит от присутствия определённой чужеродной последовательности РНК, поэтому этот подход работает только тогда, когда плазмиды производят много РНК. Когда они этого не делают, как обнаружили Марраффини и Ростёл, в действие вступает Csm6. Исследователи показали, что, в отличие от Cas10 и нескольких других CRISPR-связанных белков, Csm6 неразборчив. Вместо поиска уникальной последовательности фермент расщепляет любую молекулу РНК, которая попадается на его пути.

Как отмечает Марраффини, это исследование демонстрирует надёжность бактериальных иммунных систем. «У бактерий много разных CRISPR-систем, и каждая из этих систем имеет множество различных компонентов, — говорит он. — Это исследование подчёркивает эту универсальность и показывает, что все эти компоненты имеют свои собственные способы защиты организма».