• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28 июня
Сколтех
440

У сурков, крыс и овец обнаружили новый возбудитель инфекций

4.8

Ученые из Сколтеха, Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН и Института науки и технологий Австрии провели первое систематическое исследование генов, за счет которых бактерии шигелла и некоторые штаммы кишечной палочки способны нарушать работу клеток кишечника, вызывая инфекционную диарею. Обнаружив такие гены в бактериях сурков, крыс и овец, ученые предположили, что животные могут быть источником нового заразного микроба, представляющего потенциальную угрозу для людей.

У сурков обнаружили новый возбудитель инфекций / ©Getty images

Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports. Кишечная палочка — бактерия, которая живет в числе прочего в кишечнике человека. Большинство ее штаммов не вызывают никаких проблем и даже приносят человеку пользу, вырабатывая витамин К и сдерживая размножение других, вредных микробов. Но существуют и менее миролюбивые штаммы, которые атакуют клетки кишечника и вызывают острую инфекционную диарею. У таких проникающих в клетки, или энтероинвазивных, кишечных палочек есть бактерия-родственник, шигелла, которая вызывает аналогичные последствия и считается более опасной для человека.

До недавнего времени считалось, что заразиться шигеллой естественным путем могут только люди и другие приматы, хотя в лабораторных условиях ученым удавалось инфицировать цыплят и свиней.

Агрессивность шигеллы и энтероинвазивной кишечной палочки обусловлена тем, что на определенном этапе своей эволюции эти микробы получили доступ к набору вредоносных генов, записанных на плазмиде — куске внешней ДНК с «бонусными» способностями. В данном случае речь о способности вторгаться в клетку хозяина и помечать её белки, обрекая их на уничтожение.

Ученые Сколтеха и их коллеги впервые провели систематический анализ, сравнив гены 127 штаммов шигеллы и двух штаммов кишечной палочки инвазивного типа. «Прежде всего, мы обнаружили значительные отличия в наборе генов у разных штаммов, — отмечает первый автор работы Наталия Драненко, выпускница магистратуры Сколтеха и аспирант ИППИ РАН.

— Поскольку известно, что все эти штаммы вызывают заболевания, можно сделать вывод, что для „набора зловредных генов“ характерна избыточность. Нарушить один и тот же клеточный процесс можно разными способами, и, по-видимому, в атаке на клетку задействовано множество генов, которые вредят разным белкам — участникам процесса. „Плохая“ бактерия не обязательно будет иметь полный набор таких генов».

В то же время ясно, что эффективному возбудителю нужны гены сразу двух типов — и для вторжения в клетку, и для нарушения ее работы. Первый тип в этом исследовании не рассматривался.

Помимо вариативности набора вредоносных генов, ученые установили, что гены для нарушения работы инфицированной клетки были помечены особой последовательностью ДНК, которая характерна для участков, подверженных так называемому горизонтальному переносу. Это значит, что бактерия как бы сигнализирует, что готова меняться этой частью генетического кода с собратьями. При реализации механизма обмена некогда безобидные бактерии могут мутировать в новые заразные штаммы. К чему это может привести, все хорошо знают.

Ученые проверили генетические базы данных на предмет других бактерий — носителей генов из подтвержденного вредоносного набора и обнаружили четыре «звериных» штамма предположительно заразной кишечной палочки: у сурков, крыс и овец.

«Некоторые из „нехороших“ генов обнаружены в бактериях всех трех животных, — рассказывает один из авторов исследования, старший научный сотрудник Сколтеха Мария Тутукина. — Но в целом у патогенов всех трех видов животных были найдены лишь фрагменты „набора зловредных генов“, и эти фрагменты в каждом случае были разными. Однако раз микробам все же удалось выжить в организме животных, значит, механизм заражения работоспособен, по крайней мере отчасти».

Один из штаммов «звериной палочки» — найденный у сурка — выглядит более грозным, чем остальные. Дело в том, что сурки вообще известны как инкубаторы опасных инфекций, например чумы, которая может перекинуться на человека через укус блохи. Так вот, у заразившей сурка палочки был найден ген, отвечающий за синтез болезнетворного белка, который оказался практически идентичен аналогичному белку кишечной палочки человека.

«Одна из возможных причин такого совпадения — что этот штамм мог первоначально специализироваться на людях, но в какой-то момент перекинуться на сурков, — поясняет Тутукина. — При худшем сценарии развития событий он может к нам вернуться, принеся с собой наработанные за это время новые гены». 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 10:03
Сергей Васильев

Моделирование показало, что если лежать на правом боку, проглоченная таблетка растворится намного быстрее, чем если стоять, а если на левом — то медленнее.

Позавчера, 15:54
Александра Медведева

Международная команда исследователей впервые провела наиболее полную оценку биоразнообразия самой высокой горы мира. Анализируя экологическую ДНК, выделенную из проб воды, отобранных на высоте 4,5-5,5 километра, они обнаружили генетический материал представителей 187 отрядов, что составляет 16,3% от всех известных отрядов живых организмов Земли.

Сегодня, 11:03
Александр Березин

Первые серийные машины могут появиться уже в этом году.

14 августа
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

Вчера, 10:03
Сергей Васильев

Моделирование показало, что если лежать на правом боку, проглоченная таблетка растворится намного быстрее, чем если стоять, а если на левом — то медленнее.

Позавчера, 15:54
Александра Медведева

Международная команда исследователей впервые провела наиболее полную оценку биоразнообразия самой высокой горы мира. Анализируя экологическую ДНК, выделенную из проб воды, отобранных на высоте 4,5-5,5 километра, они обнаружили генетический материал представителей 187 отрядов, что составляет 16,3% от всех известных отрядов живых организмов Земли.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: