Генетическая революция по-израильски: как бактерии "договариваются" друг с другом

Команда генетиков из Еврейского университета в Иерусалиме установила, что движение бактерий с помощью жгутиков играет ключевую роль в запуске процесса обмена генетическим материалом между клетками.

Исследование, результаты которого опубликованы в авторитетном научном журнале The EMBO Journal, демонстрирует, что механическая активность жгутиков не просто обеспечивает движение, а напрямую влияет на работу генов, ответственных за передачу ДНК.

Речь идёт о так называемой конъюгации — процессе, при котором бактерии прикрепляются друг к другу и обмениваются плазмидами — небольшими кольцевыми молекулами ДНК. После попадания в клетку-реципиент, плазмида может интегрироваться в её геном, передавая, например, ген устойчивости к антибиотикам.

В центре внимания израильских учёных оказалась плазмида pLS20, широко распространённая у бактерий рода Bacillus. Оказалось, что именно вращение жгутиков в жидкой среде становится своеобразным "триггером", активирующим гены, запускающие механизм передачи ДНК.

Профессор Сигаль Бен-Йегуда, одна из соавторов исследования, поясняет: чем активнее бактерии двигаются, тем выше их способность к передаче генетических фрагментов. Это открытие позволило проследить тесную связь между подвижностью бактерий и их "социальным" поведением — объединением в группы и быстрым распространением генов внутри таких кластеров.

Более того, исследование показало, что нарушение вращения жгутиков — будь то путём генетических манипуляций или искусственного увеличения вязкости среды — резко снижает эффективность передачи ДНК. То есть важна не только сама структура жгутика, но и его активная механическая работа.

Эти данные проливают свет на малоизученные аспекты бактериальной физиологии и, как считают исследователи, могут сыграть ключевую роль в борьбе с антибиотикорезистентностью. Понимание того, как бактерии передают друг другу гены устойчивости, особенно в подвижной среде, открывает новые пути для создания стратегий, направленных на предотвращение стремительного распространения этой глобальной угрозы для здравоохранения.

Ранее "Курсор" сообщал, что израильские ученые вывели новую формулу лечения рака.