Микробы-симбионты научились делать инъекции клеткам хозяина
Международная группа микробиологов обнаружила, что большинство мирных бактерий-симбионтов в кишечнике человека вооружены сложными системами для впрыскивания белков внутрь наших клеток. Ранее считалось, что этот механизм используют только опасные инфекции, но новое исследование показало: комменсалы применяют его не для атаки, а для настройки иммунной системы и управления воспалением.
В микробиологии хорошо известна система секреции III типа (T3SS). Это сложный белковый комплекс, который работает как микроскопическая игла со шприцем. Бактерия прокалывает им мембрану клетки хозяина и впрыскивает внутрь свои белки — эффекторы.
Долгое время T3SS считалась атрибутом исключительно опасных патогенов, таких как сальмонелла (Salmonella), чумная палочка (Yersinia) или шигелла. С помощью этого «шприца» они вводят токсины, убивающие клетки. Однако генетический анализ показывал, что гены T3SS встречаются и у безобидных обитателей кишечника, но их функция оставалась загадкой: зачем мирным соседям оружие агрессоров?
Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Microbiology, проанализировали геномы тысяч бактерий типа Pseudomonadota, живущих в кишечнике здоровых людей. С помощью алгоритмов машинного обучения исследователи предсказали, какие именно белки эти бактерии могут вводить в человека.
Затем ученые создали карту HuMMI (Human-Microbiome Meta-Interactome). Применив методы молекулярной биологии, они проверили в лаборатории, с каким из белков человека физически связывается каждый бактериальный белок. Финальным этапом стала проверка на живых культурах человеческих клеток: ученые наблюдали, как впрыснутые белки меняют поведение иммунитета.
Выяснилось, что 80% исследованных мирных бактерий в здоровом кишечнике имеют рабочие системы T3SS. Но их инъекции (белки-эффекторы) отличаются от токсинов патогенов.
Эти белки не убивают клетки человека. Вместо этого они вмешиваются в работу сигнальных путей, в частности NF-kB, который отвечает за развитие воспаления. Таким образом бактерии «подкручивают» настройки иммунитета, заставляя его реагировать на угрозы или, наоборот, успокаиваться.
Анализ данных пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) выявил любопытный парадокс. У людей с болезнью Крона количество бактерий с такими системами было повышено, а у пациентов с язвенным колитом — наоборот, снижено. Это указывает на то, что механизм прямого вмешательства бактерий в работу наших клеток может как защищать от болезни, так и провоцировать ее — в зависимости от контекста.
Исследование меняет парадигму восприятия взаимодействия человека и микробиома. Система T3SS у симбионтов — это не оружие, а средство связи. Бактерии не просто живут рядом с нами, выделяя вещества в просвет кишечника. Они физически проникают своими инструментами внутрь наших клеток, чтобы регулировать наше здоровье.
Telegram 
Дзен 
VK Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Мужской пол плода связан с повышенным риском трудных родов, причем как у человека, так и у других видов млекопитающих, выяснили авторы нового исследования. Мало того, вынашивание сыновей более затратно для женского организма, чем вынашивание дочерей. Однако с точки зрения эволюции эти риски оправданны.
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
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