Джамбо-фаг украл у бактерии белки для своего «ядра»
Бактериофаги — вирусы, которые заражают бактерии, — приобрели множество хитроумных адаптаций к жизни внутри клетки. Джамбо-фаги среди них выделяются рекордными размерами — как вирусной частицы, так и генома. Вирусы-«слоны» даже приобрели структуру наподобие ядра эукариот, хранящую генетический материал. Авторы новой статьи в Nature узнали, как такое «ядро» импортирует из цитоплазмы бактерии необходимые вирусу белки.
Вирусы — это проблема не только для человека, животных и растений. Многие заражают прокариотические организмы, включая бактерий и архей. Такие внутриклеточные паразиты называют «бактериофагами», или просто фагами.
Сотни миллионов лет совместной эволюции сделали бактерий хорошо приспособленными к их бактериофагам, и наоборот. Эта «гонка вооружений» породила множество уникальных молекулярных адаптаций, в которые ученые только начинают вникать.
Недавно биологам удалось открыть необычную группу вирусов бактерий — джамбо-бактериофаги (jumbo-phages). Более литературно термин можно перевести как «фаги-слоны» или «XXL-бактериофаги». Кроме очень крупных вирусных частиц (вирионов) джамбо-фаги примечательны огромными геномами — свыше 200 тысяч пар нуклеотидов. Или даже в несколько раз больше.
Помимо гигантизма у таких вирусов есть качественные отличия, которые не встретишь у других. Например, бактериофаги группы ФKZ имеют нечто вроде ядра, это структура, где хранится генетический материал. Она спасает фаговую ДНК от расщепления ферментами бактерии (рестриктазами), призванными уничтожить непрошеных гостей.
При этом вирусы не имеют клеточной организации, а оформленное ядро как «отсек» для ДНК приобрели лишь более сложные, эукариотические клетки. У тех же бактерий геном в виде кольцевой ДНК (нуклеоид) находится в самой цитоплазме.
Настоящее ядро эукариот нуждается в налаженной системе транспорта молекул внутрь и наружу. Как же обслуживают и регулируют работу своего «вирусного ядра» джамбо-бактериофаги? С вопросом разобрались авторы статьи в лидирующем научном журнале Nature.
Ученые использовали управляемую эволюцию бактериофагов, чтобы ограничить или прекратить импорт в их «ядро» конкретных белков. Так они выявили целую систему, регулирующую транспорт через границы этой уникальной структуры. Описали пять эволюционно консервативных белковых факторов (Imp1-Imp5), с помощью которых импортируются шесть белков (Nlp1-Nlp4, Imp2 и TopA). Перенос пяти из них происходил с участием одного и того же фрагмента фактора Imp1 (он же gp69), который появляется на ранней стадии инфекции в формирующейся ядроподобной структуре джамбо-фагов.
В связке с Imp1 (gp69) работает белок Imp6 (gp67), причем оба закодированы в одном и том же локусе вирусного генома. Для переноса в «ядро» фага отдельных молекул (например, надрезающей ДНК топоизомеразы TopA) нужен также белок Imp3 (gp59). Он способствует работе первого фактора — Imp1, или gp69.
Работа демонстрирует, что при кажущейся простоте бактериофаги могут использовать очень сложные молекулярные механизмы. Они близки к тем, что приобрели клетки с самым высоким уровнем организации — эукариотические. Результат может стать дополнительным аргументом гипотезы происхождения клеточного ядра от «вирусной фабрики». Это замкнутая структура в зараженной клетке, которую вирус создает для своего копирования.
Telegram 
Дзен 
VK Защитный жилет, протестированный в ходе миссии «Артемида I», реально защитил от космической радиации
Специальный пластиковый жилет смог существенно снизить дозу радиации, полученную манекеном во время тестового полета корабля Orion к Луне. По уровню защиты жилет не уступил специальному противорадиационному убежищу внутри корабля. В будущем такая экипировка позволит защищать астронавтов от солнечных вспышек во время полетов на Луну и Марс, минимально сковывая их работу.
Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.
Падающий с небес горящий камень может быть плохим знаком, сообщением от богов, материалом для исследования и объектом поклонения. А вот упавший и остывший метеорит с древних времен был еще и источником «небесного металла» — железа, благодаря которому гораздо позже люди отправятся в космос.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.
Десятимесячный эксперимент в Антарктиде помог выяснить, что частые взаимодействия в замкнутом пространстве не сближают команду, а провоцируют рост недоверия, конфликты и падение продуктивности. Ученые уверены, что отсутствие личного пространства и постоянный контакт с одними и теми же людьми могут стать главными психологическими угрозами для экипажей будущих марсианских миссий.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии