Новое понимание упаковки ДНК у бактерий

Бактерии способны быстро адаптировать свои гены к изменению условий среды (например, к повышению кислотности или переходу в анаэробное состояние) благодаря способности белков их хромосомы быстро упаковывать и распаковывать ДНК. Команда исследователей под руководством Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли впервые визуализировала этот процесс на молекулярном уровне с помощью передовых методов визуализации. Это открытие может в перспективе позволить разработать стратегии контроля поведения микроорганизмов.

Исследователи использовали несколько методов рентгеновской визуализации высокой мощности на источнике синхротронного излучения Advanced Light Source (ALS) в Беркли для получения изображений процесса в бактериях E. coli на микро-, мезо- и наномасштабах. Разработанная ими методика позволила визуализировать бактериальную хромосому с более высоким разрешением, чем когда-либо прежде, и без необходимости мечения (требуемого большинством других методов и замедляющего процесс). Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

«Теперь мы понимаем, как упаковка ДНК контролируется взаимодействием друг с другом ДНК-связывающих белков, называемых HU», — сказал Мичал Хаммел, автор-корреспондент статьи и научный сотрудник отделения молекулярной биофизики и интегративной биоимиджингии (MBIB) в Беркли. «Теперь мы можем попытаться выяснить, как это контролировать, как ингибировать или ускорять упаковку ДНК. Если можно изменить упаковку ДНК, можно изменить поведение бактерий; тогда можно начать разработку альтернативных подходов к борьбе с бактериальными инфекциями».

В команду вошли Кэролайн Ларабелл, научный сотрудник MBIB и директор Национального центра рентгеновской томографии в ALS. Ведущими авторами были Соумья Говинда Ремеш и Субхаш Верма из Национального института рака.