Раскрыт биохимический трюк, который помогает бактериям маскироваться от иммунитета

В Северо-Западном университете раскрыли неизвестный ранее молекулярный механизм, посредством которого бактерии избегают обнаружения иммунной системой. Любопытными находками ученые поделились на страницах Proceedings of the National Academy of Sciences.

Объектом исследования стал возбудитель гонореи Neisseria gonorrhoeae. Как и многие его «коллеги по инфекционной братии», этот микроб покрыт пилями — волосками, которые помогают ему закрепляться в поражаемом органе и одновременно выдают пришельца иммунитету содержащимися в них антигенами.

Ученые рассмотрели антигенные вариации пилина, которые, с одной стороны, помогают бактерии ускользать от иммунной системы, с другой — далеко не всегда способствуют ее устойчивости.

«Этот механизм позволяет бактерии постоянно менять аминокислотную последовательность пилина, так что иммунный ответ перестает распознавать этот основной антиген и не может предотвратить повторное заражение», — объясняет професор Хэнк Сайферт, старший автор работы.

Сравнивая разные штаммы гонококков, исследователи обнаружили две предназначенные для борьбы с чужеродной ДНК рестриктазы, которыми иногда бактерия разрезает собственную ДНК. Образовавшиеся пробелы заполняются другими участками последовательности, в результате у следующего поколения возбудителей пилин вырабатывается слегка видоизмененным — и иммунитет его распознать уже не может.

Схожие механизмы маскировки встречаются в микробном мире, но применение инструментария для защиты от врагов в отношении собственных генов уникально для N. gonorrhoeae.

«Эти два защитных модуля выполняют здесь совсем иную функцию. Они были „перепрофилированы“ для антигенной вариации, а не для своей обычной роли — защиты бактерии от вторжения бактериофагов или чужеродной ДНК. Таким образом, мы объединили две хорошо изученные системы, о связи которых раньше не подозревали», — говорит Сайферт.

В то же время выяснилось, что это расщепление снижает приспособленность бактерий — их способность адаптироваться и выживать в определенных условиях. По словам авторов, это отражает компромисс между разнообразием популяции и ее ростом. «С одной стороны, они повышают адаптивность, а с другой — снижают приспособленность», — добавила микробиолог Селма Метаан, первый автор статьи.

Дневной свет повышает способность иммунитета бороться с инфекциями — исследование

Бактерия из стерильных зон НАСА «притворяется мертвой», чтобы выжить

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX