Обнаружен альтернативный путь утилизации лактозы у E. Coli

Ученые из Сколтеха под руководством профессора Михаила Гельфанда обнаружили новый процесс, с помощью которого бактерия E. Coli (кишечная палочка) перерабатывает лактозу, что обеспечивает её выживание.

E. Coli обычно питается глюкозой, но может использовать и лактозу. С 1950-х годов, после работ Франсуа Жакоба и Жака Моно, считалось, что у этих бактерий есть только один механизм утилизации лактозы, контролируемый оперонами, который отключается при отсутствии субстрата.

Три года назад исследователи, изучая семейство Enterobacteriaceae, к которому относится E. Coli, с помощью биоинформатических методов обнаружили необычное сходство между группой генов, ответственных за переработку дисульфида углерода, и генами, которые бациллы используют для расщепления лактозы.

В ходе последующих экспериментов с участием Института биофизики клетки РАН было установлено, что E. Coli обладает альтернативным способом переработки лактозы. Гены, используемые бактерией для метаболизма дисульфида углерода, могут также перерабатывать лактозу. Когда основной механизм утилизации лактозы был отключен, бактерии продолжили расти и размножаться на лактозе, используя исключительно этот новый путь.

«Эти результаты предполагают возможность того, что ферменты, ранее считавшиеся высокоспециализированными, на самом деле многофункциональны. Это также поднимает множество дополнительных вопросов, связанных с биохимическими характеристиками, специфичностью и аффинностью ко всем возможным субстратам. Более того, наше открытие показывает, насколько мощной может быть интеграция биоинформатических и экспериментальных методов для решения молекулярно-биологических проблем», — заявил профессор Михаил Гельфанд.

Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.