Бактерії крадуть ДНК заради швидкої еволюції

Опубликованно 20.06.2018 06:54

Відомий той факт, що бактерії та інші мікроорганізми еволюціонують дуже і дуже швидко. З цим пов'язана одна з найбільших проблем сучасної охорони здоров'я, що полягає в постійному появі нових штамів мікроорганізмів, стійких до антибіотиків. І якби вчені змогли побачити цей процес еволюції бактерій на власні очі, вони знайшли б можливість втручатися в цей процес з користю для людей. Не так давно дослідникам з університету Індіани вдалося зазирнути у світ крихітних бактерій і побачити, як вони “кидають гарпуни“, захоплюючи і поглинаючи ділянки чужої ДНК.

Одним з основних способів еволюції бактерій є зміна їх генетичного коду, що виконується за допомогою так званого процесу горизонтального переносу генів. Цей процес полягає в захопленні фрагментів ДНК з навколишнього середовища і включення цієї ДНК у власний геном бактерій. У деяких випадках бактерії разом з новими ділянками ДНК набувають корисні для них і надзвичайно шкідливі для людей нові особливості, такі, як стійкість до антибіотиків.

Раніше дослідники намагалися знайти методи, які будуть перешкоджати бактеріям поглинати ДНК і ділитися отриманою генетичною інформацією з іншими бактеріями. Вченим вдалося з'ясувати, що для захоплення фрагментів ДНК бактерії використовують розтягуються придатки, пили (пилусы), фимбрии або ворсинки, але точні деталі роботи такого механізму були невідомі до останнього часу.

Для вивчення дій бактерій вчені пофарбували ці бактерії та фрагменти ДНК флуоресцентними фарбами різних кольорів, і це дозволило їм зафіксувати на відео те, як бактерії “кидають свої гарпуни“, ловлять фрагменти ДНК і поглинають їх через крихітні пори у своїй клітинній мембрані. При цьому, вчені встановили, що діаметр пір практично відповідає діаметру молекул ДНК і, якщо б бактерії не використовували процес “гарпунного захоплення“, у них би не було жодних шансів на випадкове поглинання ДНК з навколишнього середовища.У своїх подальших дослідженнях вчені зосередяться на функціонуванні придатків бактерій. Білок, який знаходиться на кінці придатка-гарпуна, взаємодіє з фрагментом ДНК якимось абсолютно новим способом, і якщо вчені знайдуть метод, що руйнує роботу цього механізму, то бактерії втратять можливість швидко еволюціонувати і купувати нові властивості.

Категория: Технологии