Трипаносомы избегают обнаружения, меняя белки оболочки через хромосомную перестройку

Африканские трипаносомы вызывают смертельные хронические инфекции трипаносомоза в кровотоке, регулярно меняя активный ген белка оболочки с помощью повторяющихся 70-п.н. участков в геноме. Об этом открытии и его роли в процессе уклонения трипаносом от антител хозяина сообщают Галадриэль Ховел-Майнер и коллеги из Университета Рокфеллера и Университета Джорджа Вашингтона 5 мая 2016 года в PLOS Genetics.

Известно, что разнообразные патогенные организмы могут менять антигенную поверхность, изменяя экспрессию поверхностных белков. Африканские трипаносомы, такие как Trypanosoma brucei, — модель этого процесса, чей геном содержит более 2000 генов, кодирующих вариант-специфические поверхностные гликопротеины (VSG). Активен может быть только один ген VSG за раз, а новый ген VSG активируется через хромосомную транслокацию в активно экспрессируемый сайт.

Исследование задалось вопросом: "как один ген выбирается из репертуара тысяч?" Авторы проверили гипотезу, что специфические повторы ДНК (70-п.н. повторы) направляют выбор нового VSG. Генетически манипулируя этими повторами, авторы показали, что 70-п.н. повторы способствуют выбору VSG, закодированных по всему геному, и определяют необходимую для этой функции последовательность ДНК.

Исследование определяет функцию 70-п.н. повторов: они направляют аппарат спаривания и рекомбинации ДНК от ближайших генов VSG к другим в "архиве". Однако остаётся неясным, почему выбирается один конкретный VSG, а не другой.

Если бы учёные смогли деактивировать этот процесс в природных популяциях, можно было бы снизить уровень хронических инфекций африканского трипаносомоза (сонной болезни). Исследование также может дать представление о механизмах хромосомной транслокации у других видов.

Доктор Ховел-Майнер заявила: "Мы рады, что результаты этой работы наконец определяют функцию этих интригующих повторов ДНК, о которых говорили с самых ранних публикаций об антигенной вариации. Более того, есть свидетельства, что функция 70-п.н. повторов связывает процесс смены оболочки с прогрессией клеточного цикла, что даёт нам новые захватывающие представления о механистической основе этого критического патогенного процесса".