Oväntad upptäckt driver kampen mot skadliga bakterier genom fagernas processkontroll.

StockholmEtt forskarteam från University of Otago, lett av professor Peter Fineran, har gjort viktiga upptäckter om hur virus som infekterar bakterier, så kallade fager, samspelar med bakteriers immunsystem. Detta kan bidra till att utveckla nya behandlingar som inte är beroende av antibiotika.

En studie i tidskriften Nature undersöker hur fager använder ett protein för att blockera bakteriernas CRISPR-Cas immunsystem. Dr. Nils Birkholz från Otagos institution för mikrobiologi och immunologi säger att genom att förstå hur fager och bakterier samverkar kan vi använda fager för att bekämpa skadliga bakterier inom hälsa och jordbruk.

Viktiga Resultat:

• Fager måste använda sina anti-CRISPR-proteiner med försiktighet.
• De använder en helix-turn-helix (HTH) domän som är känd för att binda till DNA-sekvenser och kan slå på eller av gener.
• HTH-domänen är mer anpassningsbar än vad man tidigare förstått; den kan binda både till DNA och RNA.
• Detta lägger till ett extra lager av reglering i produktionen av anti-CRISPR-proteiner.

Att förstå hur fager övervinner bakteriella försvar underlättar valet av rätt fager för användning som antimikrobiella medel. Denna studie visar att fager styr genuttryck genom DNA-bindning och en nyligen upptäckt metod för RNA-bindning.

Professor Fineran påpekar att denna upptäckt visar ett mer komplext sätt att hantera processer. Den förändrar vår förståelse för hur fager kringgår CRISPR-Cas-systemet och förstör bakterier. Denna insikt kan vara användbar inom många områden, inklusive hälsa och jordbruk.

Läs också:

Idag · 18:00

Nya fynd: tropiska oväder sprider oväntad gammastrålning

Forskningen undersöker hur fager hanterar uttrycket av sina gener, inklusive gener för anti-CRISPR. Detta protein kan binda till både DNA-sekvenser och deras RNA-transkript. På grund av denna dubbla bindningsförmåga, innefattar regleringen av anti-CRISPR flera olika mekanismer.

HTH-domäner finns i många proteiner som hjälper till att reglera gener. De har studerats sedan tidigt 1980-tal. Denna upptäckt visar att även välkända proteiner kan ha okända egenskaper, vilket kan förändra hur forskare uppfattar rollen för dessa betydelsefulla proteiner.

Upptäckten kan i hög grad förändra vår förståelse av genreglering. HTH-domänens flexibilitet ger nya insikter i bakteriofagernas biologi. Det kan också bidra till att utveckla behandlingar baserade på bakteriofager som kan ersätta antibiotika.

Denna forskning betonar vikten av att förstå hur bakterier samspelar med sin omgivning. Genom att fördjupa oss i dessa samspel kan vi upptäcka nya metoder för att bekämpa skadliga bakterier, vilket kan vara till hjälp inom medicin och jordbruk.