Oamenii de știință au descoperit în bacterii un „comutator” neobișnuit pentru protecția împotriva virusurilor

În acesta, o moleculă scurtă de ADN declanșează producerea unei toxine care distruge celula infectată și împiedică virusul să se înmulțească.

Este vorba despre retronii de tip VI — una dintre variantele de apărare bacteriană împotriva fagilor. Fagii pătrund în celulele bacteriilor și folosesc resursele acestora pentru producerea unor noi particule virale. Unele sisteme de apărare opresc acest proces cu prețul morții celulei infectate, limitând răspândirea infecției, transmite cell.com.

În variantele de retroni studiate anterior, proteina toxică era deja prezentă într-o celulă sănătoasă, însă acțiunea sa era inhibată de ADN. Noul sistem s-a dovedit a fi organizat diferit: înainte de infectare, cercetătorii aproape că nu au detectat ADN monocatenar caracteristic și nu au observat o producție semnificativă de toxină.

La început, s-a presupus că astfel de retroni nu funcționează. Însă bacteriile care îi aveau se apărau cu succes de fagi, iar echipa a început să caute un alt mecanism.

S-a constatat că, după infectare, cantitatea de ADN monocatenar crește brusc. Acesta interacționează cu ARN-ul care blocase sinteza toxinei și înlătură această inhibare. Celula începe să producă o proteină mică, care se integrează în membrană și îi perturbă funcționarea.

Astfel, ADN-ul servește drept comutator pentru declanșarea producerii toxinei. Acest lucru diferă de sistemul în care acesta menține o proteină periculoasă deja formată într-o stare inactivă.

Metoda Spacer-seq, care utilizează componentele unui alt sistem bacterian de apărare — CRISPR-Cas — a ajutat la detectarea unor cantități infime de ADN în celulele neinfectate. Aceasta a permis înregistrarea unei activități care nu fusese observată prin metodele standard.

Autorii intenționează să folosească principiul descoperit pentru crearea senzorilor moleculari și a comutatoarelor genetice. Proteinele toxice mici sunt, de asemenea, considerate o posibilă bază pentru viitoare tehnologii antimicrobiene.