Вирус crAssphage может стать инструментом управления микробиомом кишечника
Учёные выяснили, как распространённый в кишечнике человека вирус crAssphage заражает и захватывает бактериальные клетки. Это открытие может позволить контролировать состав микробиома кишечника, важного для здоровья человека.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, также может помочь в создании полезных бактерий для производства лекарств, топлива и очистки загрязнений.
"CrAssphages — самые многочисленные вирусы, заражающие бактерии в кишечнике человека. Следовательно, они, вероятно, контролируют наше кишечное микробное сообщество", — сказал соавтор Константин Северинов. Понимание механизма заражения может позволить учёным контролировать состав микробиома, увеличивая долю полезных бактерий или уменьшая количество вредных.
Ключевое открытие: необычный фермент
Учёные обнаружили, что crAssphages используют собственную РНК-полимеразу для создания копий своих генов. Атомная структура этого фермента оказалась непохожей на другие РНК-полимеразы, но удивительно близкой к ферменту у человека и других высших организмов, участвующему в РНК-интерференции (процессе "выключения" генов).
"Это ошеломляющий результат. Он предполагает, что ферменты РНК-интерференции, процесс которой, как считалось, происходит только в клетках высших организмов, были "заимствованы" у предкового бактериального вируса на ранних этапах эволюции", — отметил Северинов.
Перспективы применения
- Синтетическая биология: Ферменты вирусов, такие как РНК-полимераза crAssphage, могут быть использованы для создания искусственных генетических систем.
- Таргетированная терапия: Учёные стремятся сопоставить тысячи разновидностей crAssphage с конкретными бактериями-хозяевами, которые они заражают. Это позволит, используя определённый вирус, удалять конкретные бактерии и целенаправленно изменять состав микробиома.