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

В Китае нашли древнейший янтарь возрастом 385 миллионов лет — он оказался на 65 млн лет старше всех известных образцов

В Китае нашли древнейший янтарь возрастом 385 миллионов лет — он оказался на 65 млн лет старше всех известных образцов

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Астрономы впервые получили самые убедительные доказательства существования звезды-спутника у Бетельгейзе

Астрономы впервые получили самые убедительные доказательства существования звезды-спутника у Бетельгейзе

Китай может отправить первую африканскую космическую миссию на Луну уже в 2029 году

Китай может отправить первую африканскую космическую миссию на Луну уже в 2029 году

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей