НОВОСТИ МИКРОМИРА:

«МНОГОКЛЕТОЧНЫЙ» образ жизни вирусов и МАГНИЙ, как оружие против бактерий.

Ученые изменили представление о том, как размножаются некоторые вирусы и определили новый механизм защиты бактерий против антибиотиков!

• Переворот в вирусологии.

Ученые показали, что различные сегменты генома вируса могут существовать в различных клетках, при этом действовать сообща для того чтобы вызвать заражение. Открытие представлено в журнале eLife Microbiology And Infectious Disease в начале марта 2019 года.

Таким образом опровергнута фундаментальная модель в вирусологии, согласно которой геном вируса проникает в отдельную клетку и реплицируется внутри нее, и затем перемещается в другую клетку для дальнейшей репликации. Основополагающая парадигма в вирусологии о том, что пространственной единицей цикла репликации вируса является отдельная клетка – опровергнута.

У многокомпонентных вирусов геном разделен на несколько сегментов, каждый из которых помещен в отдельную частицу вируса. Долгое время считалось, что все сегменты генома должны перемещаться вместе от клетки к клетке, чтобы вызвать инфекцию. Но новое исследование показывает, что это не так. «Вероятность того, что вирус потеряет существенный сегмент генома во время передачи, оценивается как очень высокая, его способность успешно вызывать инфекцию была давней загадкой. Мы решили проверить смелую возможность: может ли этот вирус успешно заразить хозяина, даже если его сегменты генома не находятся вместе в отдельных клетках?» — рассказывают французские исследователи.

Микробиологи National Institute for Agricultural Research (Франция) рассмотрели вирус, который имеет восемь отдельных сегментов генома и использовали флуоресцентные зонды для того, чтобы определить наличие различных сегментов вируса в отдельных клетках. Ученые во главе с доктором наук, ведущим автором исследования Anne Sicard (Université de Montpellier) обнаружили, что чаще различные сегменты находятся в различных клетках. Это касалось и сегментов генома, которые кодируют жизненно важные функции, такие как репликация, капсидирование и перемещение вируса между клетками.

Ученые также предположили, что вирусная функция может быть активна в клетках, где отсутствует сегмент генома. Исследователи сфокусировали внимание на сегменте генома, ответственном за репликацию и искали молекулу M-Rep, которую он кодирует, в клетках, где реплицируется другой сегмент. Несмотря на то, что сегмент, ответственный за репликацию, был обнаружен в меньшей части клеток (около 40%), его продукт M-Rep был найден в 85% клеток. Это демонстрирует, что или сам белок M-Rep или транскрипты сегмента генома, который производит его, вырабатывается в клетках, где присутствует сегмент репликации и затем перемещается в другие клетки хозяина.

Ученые полагают, что многие вирусные системы могут использовать данный «многоклеточный» образ жизни, что открывает новые возможности в вирусологии. «Если подтвердится, что и другие типы вирусов способны вести подобный «многоклеточный» образ жизни, то перед нами открываются совершенно новые горизонты науки» — заявил Stéphane Blanc, глава исследовательского центра.

• Бактерии «привыкают» к антибиотикам – что ответит человечество?

Ученые University of California — San Diego (США) совместно с коллегами Universitat Pompeu Fabra (Испания) надеются повысить эффективность существующих антибиотиков посредством воздействия на способность бактерий потреблять магний.

Бактерии продолжают демонстрировать растущую устойчивость к лечению антибиотиками, что приводит к кризису в сфере здравоохранения, связанному с различными инфекциями. Специалистам необходимо понять механизмы защиты бактерий от воздействия антибиотиков, чтобы, возможно, спасти человечество от грядущих эпидемий.

В представленном в начале марта 2019 года на официальном сайте университета UC San Diego News Center и в журнале журнала Cell исследовании сообщается о ряде успешных экспериментов в сочетании с математическим моделированием, результаты которых продемонстрировали неожиданный механизм, позволяющий бактериям выживать под воздействием антибиотиков.

Ученые установили, что бактерии защищают себя против антибиотиков посредством контроля потребления ионов щелочных металлов. Во время атаки антибиотиков бактерии модулируют потребление ионов магния для того чтобы стабилизировать свои рибосомы — фундаментальные молекулярные машины жизни, которые переводят гены в белки — в качестве техники выживания.

«Благодаря этому открытию мы можем исследовать новые пути и способы борьбы с инфекциями, о которых раньше не могли и думать» — рассказывает профессор микробиологии, директор Центра системной биологии (San Diego Center for Systems Biology) доктор Gürol Süel.

Взаимосвязь между активностью рибосом и электрохимическим потоком ионов через клеточные мембраны, то есть мембранный потенциал, и рибосомы — являются одними из самых древних и фундаментальных процессов, которые действуют во всех живых клетках, от бактерий до людей. Ученые определили четкую связь, которая «показывает, как эти древние и фундаментальные клеточные процессы, которые необходимы для жизни, взаимодействуют друг с другом».

Авторы исследования полагают, что ученые смогут повысить эффективность существующих антибиотиков посредством воздействия на способность бактерий потреблять магний и манипулируя ею, вместо того чтобы разрабатывать совершенно новые препараты. Эффективность некоторых классов антибиотиков, которые используются для лечения серьезных инфекций, может быть значительно улучшена путем ограничения поглощения магния бактериями и дальнейшего использования заряженных ионов магния для защиты от антибиотиков.

Больше интересного, например, о инфекционных агентах аномальных белках прионах и способах их внедрения в мозг с целью, конечно же заразить и уничтожить – читайте на сайте специализированного медицинского центра ЭВО в разделе статьи.

Источники: eLife / A multicellular way of life for a multipartite virus

ScienceDaily, Discovery upturns understanding of how some viruses multiply

UC San Diego/ Researchers Discover a New Mechanism Used by Bacteria to Evade Antibiotics

ScienceDaily, New mechanism used by bacteria to evade antibiotics