Революційне дослідження розкриває новий регуляторний механізм у фагових білках, відкриваючи нові шляхи для розуміння механізмів захисту бактерій і розробки методів лікування на основі фагів. Дивовижне відкриття сприяло значному прогресу в боротьбі з небезпечними бактеріями. Міжнародна група вчених на чолі з професором Пітером Фінераном з Університету Отаго вивчила специфічний білок, який використовують фаги, які є вірусами, які інфікують бактерії. Дослідження цієї мікроскопічної гонки озброєнь між бактеріями та фагами є важливим, оскільки це може призвести до створення альтернатив антибіотикам. Дослідження, опубліковане в престижному міжнародному журналі Nature, проаналізувало використання білкових фагів під час розгортання анти-CRISPR, їхнього методу блокування імунної системи CRISPR–Cas бактерій. Провідний автор, д-р Нільс Біркгольц з відділу мікробіології та імунології Отаго, каже, що розуміння того, як фаги взаємодіють з бактеріями, є важливим кроком на шляху до використання фагів проти бактеріальних патогенів у здоров’ї людини чи сільському господарстві. «Зокрема, нам потрібно знати про захисні механізми, такі як CRISPR, які бактерії використовують для захисту від фагової інфекції, не на відміну від того, як ми використовуємо імунну систему нашого організму проти вірусів, і як фаги можуть протидіяти цьому захисту. Наприклад, якщо ми знаємо, як фаги вбивають конкретну бактерію, це допомагає ідентифікувати відповідні фаги для використання як протимікробних засобів. Якщо говорити точніше, важливо зрозуміти, як фаги контролюють свій арсенал протизахисту, включаючи анти-CRISPR, після інфікування – ми повинні зрозуміти, як фаги регулюють експресію генів, корисних у їхній боротьбі з бактеріями», – каже він. Відкриття універсального білкового домену Дослідження показало, наскільки обережно фаги повинні розгортати свої анти-CRISPR. «Ми вже знали, що певний фаговий білок має частину або домен, який є дуже поширеним у багатьох білках, які беруть участь у регуляції генів; Відомо, що цей домен спіраль-поворот-спіраль (HTH) здатний специфічно зв’язувати послідовності ДНК і залежно від контексту може вмикати або вимикати ген. Те, що ми виявили, полягає в тому, що домен HTH цього білка є набагато більш універсальним і демонструє регуляторний режим, який раніше був невідомий. Він може використовувати цей домен не лише для зв’язування ДНК, але й для її транскрипту РНК, молекули, яка діє як посередник між послідовністю ДНК і анти-CRISPR, закодованим у ній. Оскільки цей білок бере участь у регулюванні виробництва анти-CRISPR, це означає, що ця регуляція має додаткові шари – це відбувається не лише через механізм зв’язування ДНК, а й через новий відкритий нами механізм зв’язування інформаційної РНК». Професор Фінеран каже, що відкриття може мати великі наслідки для розуміння регуляції генів. «Розкриття цього несподівано складного регулювання є важливим прогресом, коли справа доходить до розуміння того, як фаги можуть уникати захисту CRISPR–Cas і вбивати цільові бактерії в ряді застосувань. Це відкриття є особливо захоплюючим для наукової спільноти, оскільки воно показує новий регуляторний механізм у добре вивченій родині білків. Домени HTH були ретельно досліджені з моменту їх відкриття на початку 1980-х років, тому ми спочатку думали, що наш білок буде діяти, так само як будь-який інший білок з доменом HTH – ми були дуже здивовані, коли виявили цей новий спосіб дії. Це відкриття може змінити погляди на функцію та механізм цього важливого та широко поширеного білкового домену та матиме серйозні наслідки для нашого розуміння регуляції генів», — каже він.