Новый вирус открыли учёные

Ученые обнаружили вирус, чей геном кодирует белки, родственные белкам клеточных организмов

Ученые из России и США изучили геном гигантского бактериофага AR9 – вируса, заражающего бактерию Bacillus subtilis, сообщает пресс-служба Сколковского института науки и технологий (Сколтех). Исследователи показали, что в нем закодированы необычные белки, с одной стороны родственные ферментам РНК- полимеразам клеточных организмов (бактерий, растений и животных), а с другой стороны значительно отличающимся от них.

“Гены, кодирующие РНК-полимеразы AR9, по-видимому, когда-то давно были захвачены у бактерий, – приводит пресс- служба слова Марии Соколовой, автора исследования и аспирантки в исследовательской группе Константина Северинова в Сколтехе, пресс-релиз – Сейчас мы изучаем бихимический механизм работы одной из этих РНК-полимераз. Оказалось, что этот фермент по ряду признаков действительно принципиально отличается от РНК-полимераз клеточных организмов: бактерий, людей и т.д”.

Что такое бактериофаги

Бактериофаги или просто фаги – это вирусы, которые заражают бактерий. Фаги состоят из белков, образующих прочную капсулу, внутри которой хранится их генетическая информация в виде ДНК или РНК. Размножаются фаги внутри бактерий после того, как впрыскивают свой геном внутрь бактериальных клеток.

Чашка Петри, заселенная бактериями Bacillus subtilis. Пятна – это зоны, в которых бактериофаг AR9 убил бактерий

Количество фагов на нашей планете огромно и они представляют собой неиссякаемый источник различных ферментов, которые используются в биотехнологии. Зараженная фагами клетка под действием белков этого вируса вырабатывает вещества, на основе которых можно создавать новые антибиотики. Кроме того, изучение фагов также сыграло центральную роль при формулировании “центральной догмы молекулярной биологии”, которая описывает, каким образом работа генов регулирует производство белков.

Генетические уловки бактериофагов

Первым шагом реализации информации, закодированной в геноме каждого организма, является транскрипция, другими словами – чтение ДНК ферментом РНК-полимеразой. Все живые организмы, в том числе и бактериофаги, должны “читать свои гены”, однако, обычно фаги используют для этого РНК- полимеразу той бактерии, в которой они размножаются. В новой работе ученые показали, что бактериофаг AR9 уникален, так как использует свои собственные уникальные РНК- полимеразы, только частично напоминающие бактериальные РНК. Таким образом, развитие этого вируса протекает практически независимо от клетки-хозяина.

Сейчас ученые работают над определением структуру этого необычного фермента методами рентгеноструктурного анализа и крио-электронной микроскопии. “Разрешение структуры (получение трехмерной молекулярной модели фермента) станет замечательным достижением нашего исследования и ответит на многие вопросы о механизме транскрипции и о происхождении необычных полимераз AR9”, – приводятся в пресс-релизе слова Соколовой.