Некоторые виды бактерий обладают способностью защищаться от вирусов наиболее эффективным способом с точки зрения сохранения популяции – зараженные клетки прекращают жить.
О результатах своего исследования поведения бактерий Pectobacterium atrosepticum сообщили исследователи-биологи из Кембриджа. Ученые отметили интересную работу системы защиты, которая выстроена по принципу баланса ядов и противоядий. Генетически в РНК этих бактерий образуется одновременно яд для самоуничтожения и противоядие, причем «по умолчанию» противоядия всегда немного больше. В завязавшемся узле токсина с РНК возникает блокирующий комплекс, делающий токсин безвредным для бактерии.
Достаточно произойти заражению вирусом, чтобы баланс нарушился, и яд освободился из связывающего его узла. Одновременно исчезает сдерживающее его противоядие, и клетка погибает, предотвращая развитие под управлением вируса. Самая интригующая часть работы обнаруженной системы ToxIN представлена наличием связки опасного в комплекс с РНК для блокирования его активности. Система баланса ядов и противоядий у бактерий известна достаточно давно, но работа именно такого механизма – огромная редкость.
Интересно отметить, что система подобного баланса работает не только на уровне противовирусной деятельности, а наблюдает за стабильностью системы в целом. Копирование генов яда обеспечивает стабилизацию всей системы наследования – при утрате этого гена клетка оказывается неспособной вырабатывать противоядие, что приводит к ее гибели, как потенциально опасного мутанта.
Неспециалисту проведенные исследования укажут на еще одну существенную сторону вопроса жизни и смерти в биологии: система защиты фактически работает по статистическому принципу, отсеивая зараженные клетки по мере их возрастания. Это указывает на эффективность системы естественного отбора, который формирует наследственные признаки организмов не только по цепочке последовательной передачи, но и на «горизонтальном» уровне, внутри поколения, отсекая возможности развития несистемных изменений включением механизма гибели отличающихся от нормы клеток.
Ваше мнение