Вирусные «отмычки»: ученые МФТИ нашли способ обхода бактериального иммунитета

Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) совершили прорывное открытие, обнаружив новое семейство ультракоротких белков, которые вирусы используют для взлома защитных систем бактерий. Эти белки, названные sArdA (small ArdA), действуют как молекулярные отмычки, имитируя структуру ДНК и блокируя работу рестрикционно-модификационных систем — основного «иммунитета» бактерий.

Вирусные «отмычки»: ученые МФТИ нашли способ обхода бактериального иммунитета

До этого исследования наиболее известными антирестрикционными белками были полноразмерные ArdA, которые мимикрируют под двойную спираль ДНК. Однако анализ геномов, проведенный командой МФТИ, выявил их миниатюрных родственников. Новые белки оказались примерно в три раза короче своих предшественников, но при этом сохранили высокую эффективность. Исследователи выделили две эволюционно стабильные подгруппы:

  • sArdN, структурно схожая с N-концевым доменом классического белка;
  • sArdC, повторяющая C-концевой домен.

Для изучения механизма действия этих мини-белков ученые применили искусственный интеллект, используя алгоритм AlphaFold3 для моделирования взаимодействий. Результаты показали, что оба типа белков успешно нейтрализуют ключевой фермент защитной системы бактерии, но достигают цели разными молекулярными путями.

Практическая значимость открытия была подтверждена экспериментально. Гены, кодирующие новые белки, перенесли в клетки кишечной палочки (E. coli) и проверили их действие на вирусах-бактериофагах. Испытания доказали, что эти короткие белки действительно защищают вирусную ДНК от разрушения, причем делают это избирательно, подавляя строго определенные типы защитных систем хозяина.

По словам руководителя исследования Анны Кудрявцевой, это открытие демонстрирует, что высокая специфичность может быть достигнута даже очень компактными молекулами. Это делает их идеальными кандидатами для создания нового поколения инструментов генной инженерии. В перспективе такие регуляторы позволят точечно контролировать внутриклеточные процессы и могут стать основой для разработки инновационных методов терапии генетических заболеваний.

Читайте также

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана