У бактерий обнаружена иммунная система

Бактериям в борьбе с вирусами помогает иммунная система, некоторое подобие иммунной системы человека. Ученые считают, что это открытие поможет им в создании новых препаратов для борьбы с микроорганизмами.

Исследователи из Университета Джорджии (США), результаты работы которых [публикует] (http://www.cell.com/abstract/S0092-8674%2809%2900977-5) журнал Cell, выяснили, что ключевую роль в защите бактерий играет сочетание молекул белка и РНК. РНК распознает фрагменты генетического кода вируса, а белки блокируют их и не дают вирусу размножиться с гибельными последствиями для микроорганизма.

Паразит на паразите

Бактерии – самые примитивные из живых существ на Земле, и не только потому, что состоят из одной клетки. Внутри клеток растений, грибов, простейших и животных находится множество образований: ядро с тесно упакованной в нем молекулой ДНК и целым комплексом белков, митохондрии или хлоропласты, целый лабиринт полостей, используемых для синтеза и транспортировки белка, – у бактерии же ничего этого нет, поэтому на ее фоне даже одноклеточная инфузория туфелька покажется намного более сложным организмом.

Поэтому теоретически у бактерий не должно быть иммунной системы. Защиту от потенциально опасных пришельцев организм животных (будь то человека или просто лабораторной мыши) осуществляет за счет координированных действий миллиардов клеток, из которых самая простая многократно сложнее бактерии.

Так о чем вообще можно говорить в отношении Pyrococcus furiosus, которая, согласно новой системе классификации живых существ, относится даже не к царству бактерий, а к отдельному царству архей, выделяемых именно в силу едва ли не максимально возможной простоты строения?

Но если есть вирусы, которые поражают бактерии и археи, то нет ли у последних каких-то собственных защитных систем? И если такие системы есть, то какие принципы в них использованы – уж не те ли, что и в «больших» иммунных системах?

Иммунитет у архей

Основной принцип работы любой иммунной системы заключается в сочетании минимум двух агентов: умения распознавать угрозу и быть способным нейтрализовывать ее. У животных для распознавания потенциальной опасности синтезируются антитела и специальные рецепторы на поверхности лимфоцитов, а сами лимфоциты уничтожают посторонних и попутно привлекают другие механизмы: макрофаги, например, способны поедать своих жертв, обволакивая их снаружи.

У архей отдельных клеток для борьбы с вирусами не существует, соответственно, роль поисковых агентов играют молекулы РНК. Короткие одинарные цепочки имеют такую структуру, что слипаются только с определенными фрагментами чужого генома, – практически так же, как белок антител находит уникальный, соответствующий ему белок-антиген.

Далее, после того как фрагменты «чужака» внутри бактерии помечены, в дело вступает связанная с «наводчиком»-РНК молекула белка, блокирующая работу чужих генов. Все, на этом этапе вторгшийся вирус парализован: он располагал только аппаратом для слияния с бактериальной клеткой и одним или несколькими кусками ДНК или РНК. Вирус нельзя уже считать полноценным живым организмом, так как его гены работают только внутри чужих клеток, а именно-то это ему и не дает сделать «иммунная система» архей.

Эксперт Национального института здоровья Лара Томпкинс считает, что итогом проделанной исследователями работы станет не только определение способов, которые позволят обойти бактериальную защиту. По словам ученого, сделанное открытие может привести и к появлению лекарств, вызывающих у бактерий «аутоиммунное расстройство», направляющее систему защиты против самой бактериальной клетки.

gzt.ru