905
У бактерій виявили нову противірусну систему DRT10, яка працює за принципом, несподівано схожим на механізм теломерази в еукаріотів. Йдеться про захисний інструмент клітини, що використовує некодуючу РНК як матрицю та синтезує довгі повторювані фрагменти ДНК. Відкриття не лише розширює уявлення про бактеріальну антивірусну оборону, а й підказує, що певні фундаментальні молекулярні механізми можуть мати набагато давніше еволюційне коріння, ніж вважалося.
Система DRT10 належить до родини так званих захисно-асоційованих зворотних транскриптаз. У цьому випадку зворотна транскриптаза зчитує коротку чітко окреслену ділянку некодуючої РНК і багаторазово перетворює її на повтори ДНК. По суті, один і той самий фрагмент використовується знову і знову, а в результаті виникає довгий ланцюг повторюваних послідовностей. Для запуску реакції потрібен білок-затравка, після чого процес набуває процесивного характеру — тобто фермент продовжує синтез без постійного перезапуску.
Структурний аналіз за допомогою кріоелектронної мікроскопії показав, що дві молекули зворотної транскриптази зв’язуються з РНК по різні боки, ніби працюючи в симетричній системі. При цьому повноцінний довгий повторюваний продукт формує лише одна з них. Межі матриці задаються специфічними РНК-структурами, а сама архітектура системи виявилася настільки незвичною, що дослідники одразу звернули увагу на її подібність до теломерази — ферменту, який у клітинах еукаріотів подовжує кінці хромосом, теж використовуючи власну РНК як шаблон.
Подібність між DRT10 і теломеразою не означає, що вони виконують однакову функцію, але вона важлива з погляду еволюції. Філогенетичний аналіз показав, що теломераза та родинні їй системи DRT можуть бути пов’язані глибше, ніж передбачали раніше. Це робить нове відкриття цікавим не лише для мікробіологів, а й для тих, хто вивчає походження складних ферментних систем у живих організмів.
Окремий інтерес становить прикладний бік роботи. Бактеріальні антивірусні механізми вже не раз ставали джерелом проривних біотехнологій — достатньо згадати хоча б системи CRISPR. Саме тому вивчення DRT10 може в майбутньому дати нові молекулярні інструменти для біоінженерії або допомогти краще зрозуміти, як клітини будують, захищають і копіюють генетичну інформацію. У будь-якому разі відкриття показує, що навіть у добре досліджених мікроорганізмах приховано ще багато несподіваних стратегій боротьби за виживання.
