Специалисты из Нидерландов и новозеландского университета Отаго продолжают раскрывать секреты невероятной гибкости иммунитета бактерий, называемого CRISPR-Cas.
Как и животные, бактерии подвергаются постоянным атакам вирусов, пытающихся заразить их за счет внедрения собственной ДНК. Этот процесс, также как и вторжение плазмид (способных к автономному размножению молекул), оказал основное влияние на развитие микроорганизмов, отмечается в статье phys.org. CRISPR-Cas может запоминать и уничтожать посторонние ДНК за счет хранения в своих базах генетической информации их небольших кусочков (спейсеров).
В предыдущем исследовании команда выяснила, как вирусы и плазмиды действуют на эти системы. Пытаясь избежать распознавания за счет мутации ДНК, они заставляют системы реагировать путем быстрого получения иммунологической памяти из новых угроз. Процесс называется инициируемой адаптацией (primed adaptation).
Новая работа, опубликованная группой адъюнкт-профессора Питера Финерана в Nature Communications, показала, как ученые попытались выяснить, как выбираются эти новые воспоминания.
«Чтобы запустить адаптацию, мы заразили бактерии плазмидами, с которыми они раньше не сталкивались, либо их мутировавшими версиями. С помощью технологии секвенирования нового поколения, предоставленной New Zealand Genomics Ltd, мы проанализировали более 20 миллионов новых спейсеров», — сказал специалист.
Ученые выяснили, что получение данных от неизвестных молекул происходило менее эффективно, чем от мутантов. Изучая порядок приобретения памяти, исследователи разработали новую модель инициируемой адаптации.
«Анализ показал, что происхождение первых новых воспоминаний сильно влияет на последующий выбор спейсеров», — объяснил соавтор работы доктор Саймон Джексон.
Согласно данным, приобретение новой иммунологической памяти является следствием не только адаптации, но и прямой защиты от сторонней ДНК, не мутировавшей для защиты от распознавания CRISPR-Cas. Комбинация повышает эффективность системы.