Бактериям перекроют эволюционный путь

Ученые нашли способ блокировать эволюцию бактерий с помощью РНК.

Ученые из Университета Рокфеллера придумали, как бороться с горизонтальным переносом генов, который уже стал настоящей головной болью для микробиологов, поскольку с его помощью бактерии быстро приобретают устойчивость к самым мощным антибиотикам.

Бактерии – это простые существа, не обладающие ни разумом, ни сложными инстинктами. Но в отличие от высших организмов, бактерии умеют использовать своеобразный эволюционный "трюк". Когда наступают тяжелые времена, они способны включить в свой генетический код немного генетического материала из окружающей среды. Это мгновенная эволюция, не отнимающая много времени и энергии. Данный процесс, известный как горизонтальный перенос генов, позволяет бактериям выживать под воздействием экстремальных условий, а также уклоняться от атак иммунной системы и антибиотиков.

Наконец микробиологам удалось раскрыть механизм, с помощью которого бактерии вынуждены принять или отклонить чужеродную ДНК. Исследователи говорят, что использование этого механизма может стать новым способом ограничения или управления бактериальной эволюцией. В медицине это может сделать настоящий переворот: стоит отключить горизонтальный перенос генов, и бактерии лишатся способности приобретать устойчивость к новым лекарственным препаратам.

Ученые назвали открытый процесс трансформацией. К нему бактерии прибегают в крайнем случае – в отчаянной попытке выжить. Например, пневмококки при неблагоприятных условиях начинают присоединять к своим хромосомам все гены, которые могут найти, в надежде развить способности, защищающие от опасностей.

Исследование ученых показывает, что механизм РНК-интерференции, известный как CRISPR, можно использовать, чтобы блокировать трансформацию у пневмококков.

Ученые вводили мышам пневмококковую инфекцию с CRISPR, предотвращающим приобретение генов, которые производят особую "капсулу" на основе полисахаридов. Эта капсула помогает бактериям инфицировать организм, в результате чего мыши обычно погибают. Также мышам были введены бактерии, имеющие гены, позволяющие производить капсулу. В результате, использование модифицированного CRISPR успешно блокировало способность бактерий к приобретению необходимых для выживания и размножения способностей. Таким образом, подобные мыши выжили, а ученые получили новый перспективный путь для разработки методик борьбы с различными инфекциями.