Наше невидимое семейное древо может хранить ключ к будущему

Международная коллаборация учёных из Кембриджа (Великобритания) и Сиднея раскрыла функцию недавно открытого семейства белков, связанных с археями — древним типом микроорганизмов, составляющих 20% биомассы Земли.

Исследование под руководством доктора Иэна Даггина из института ithree Технологического университета Сиднея (UTS) опубликовано в журнале Nature.

Археи — это третий крупный домен жизни на планете наряду с эукариотами (включая все растения и животные) и бактериями. Они считаются одними из древнейших форм жизни, существуя около 2,5 миллиардов лет, и играют ключевую роль в круговороте элементов. Они выживают в экстремальных условиях, населяют почву, океаны, нефтяные скважины и составляют около 10% микробного населения кишечника человека. Все биологический метан — крупный парниковый газ — производится археями.

Белок, контролирующий форму и движение

Фокусом исследования стало семейство белков CetZ, которые действуют как миниатюрная скелетная система для клеток архей, контролируя их форму и движение. Этот «цитоскелет» позволяет клеткам превращаться в торпедообразную форму для более быстрого плавания.

Ранее учёные полагали, что такая особенность развилась только у более сложных организмов. Новые данные указывают, что такое поведение могло эволюционировать раньше и является наследием от архей.

Связь с лечением рака и новыми антибиотиками

Белок CetZ родственен белку у человека, который является мишенью для нескольких основных методов лечения рака. У бактерий родственный белок (FtsZ) критически важен для деления и размножения клеток.

«Хотя тубулин (человеческий белок) — ключевая мишень в разработке противораковых препаратов, мы считаем, что FtsZ может быть важной мишенью для разработки новых антибиотиков», — заявил доктор Даггин.

Директор института ithree профессор Ян Чарльз подчеркнул, что археи представляют неиспользованный источник новых соединений, таких как недавно описанный антибиотик Археоцин, в то время, когда альтернативы срочно необходимы из-за быстрого роста устойчивости к существующим антибиотикам.

Исследование помогает понять различия между человеческим (тубулин) и бактериальным (FtsZ) белками, родственными CetZ, что может позволить разрабатывать противомикробные препараты с меньшими побочными эффектами.