2835
Науковці Рокфеллерівського університету склали детальну карту взаємодій життєво важливих генів Mycobacterium tuberculosis, бактерії, яка викликає туберкульоз. Дослідники проаналізували 762 гени й виявили майже 6500 генетичних взаємодій. Результати роботи опублікували в журналі Nature.
Як вчені вивчали гени бактерії
Вивчати гени, без яких бактерія не може існувати, непросто, адже їхнє повне вимкнення призводить до загибелі мікроорганізму. Саме тому такі дослідження потребують обережних підходів. Команда використала модифіковану версію методу CRISPR-інтерференції, або CRISPRi. Він дає змогу знижувати активність генів без незворотної зміни ДНК.
Дослідники також створили підхід, який дозволяє одночасно пригнічувати два гени. Вони порівнювали, як на ріст бактерії впливає придушення кожного гена окремо і обох разом. Якщо фактичний результат відрізнявся від очікуваного, це свідчило про функціональний зв’язок між генами.
Методику спочатку відпрацювали на спорідненій модельній бактерії Mycobacterium smegmatis, і лише після цього застосували до збудника туберкульозу.
Нові зв’язки та пошук комбінацій ліків
Порівнюючи профілі взаємодій генів з відомими функціями та раніше не охарактеризованих генів, учені виявили нові зв’язки в біологічних процесах бактерії. За висновками авторів, кілька таких генів відіграють важливу роль в електронтранспортному ланцюгу, який допомагає клітині виробляти енергію. Додаткові експерименти підтвердили їхню участь у роботі одного з основних дихальних білкових комплексів.
Науковці також поєднали генетичні дані з прогнозами молекулярних структур, отриманими за допомогою AlphaFold 3. Це дало додаткові відомості про можливу спільну роботу деяких генів на молекулярному рівні та доповнило картину взаємодій, яку вдалося отримати експериментально.
Автори роботи знайшли чотири синергічні комбінації препаратів. Серед них є поєднання експериментальної сполуки з етамбутолом, наявним протитуберкульозним антибіотиком, яке посилювало знищення бактерій. Також дослідники виявили антагоністичну комбінацію, за якої два препарати послаблювали дію один одного. Створену карту зробили відкритою для інших науковців.
Джерело: ua.news
