Molecular Cell: Бактерии самоуничтожаются, чтобы остановить вирусы

Исследователи установили, что вирусы, поражающие бактерии и археи, содержат большое количество добавочных генов (ДГ), чьи функции до недавнего времени оставались практически неизученными. С целью выяснения их роли была разработана платформа, сочетающая методы компьютерного анализа с лабораторными исследованиями.

В результате оказалось, что определенные гены активируют у бактерий механизм программируемой гибели клеток, причем осуществляют это посредством защитных систем, известных как системы рестрикции-модификации (R-M). Например, модифицированная версия защитной системы типа I вызывает уничтожение клетки сразу после обнаружения вирусного антизащитного гена. Другая система, типа III, не только противостоит вирусам, но и инициирует самоуничтожение при вмешательстве вирусных белков.

Кроме того, выяснилось, что некоторые вирусные гены способны активировать "дремлющие" защитные системы, интегрированные в бактериальную ДНК (в так называемых профагах). Это создает своеобразную дилемму: отказ вируса от этих генов делает его уязвимым, но сохранение – может привести к саморазрушению клетки-хозяина.

Данное исследование демонстрирует, что противостояние вирусов и защитных механизмов бактерий гораздо сложнее, чем предполагалось ранее, и многие аспекты этого процесса требуют дальнейшего изучения.