Ученые: отключение гена в миелоидных клетках почти полностью защищает мышей от заражения листериозом — Naked Science
21.01.2020
Университет ИТМО

Ученые: отключение гена в миелоидных клетках почти полностью защищает мышей от заражения листериозом

Международная группа ученых, в которую вошли исследователи Университета ИТМО, провела эксперименты для изучения принципов работы иммунной системы и того, какие гены и белки отвечают за реакцию на те или иные опасные бактерии. Выяснить, что «отключение» определенных генов приводит к тому, что подопытные животные почти полностью становятся невосприимчивы к опасному инфекционному заболеванию листериозу.

Ученые выяснили, что отключение гена в миелоидных клетках почти полностью защищает мышей от заражения листериозом / ©www.nopainhanna.com

Результаты работы ученых опубликованы в журнале Nature Microbiology.

Работа иммунной системы – чрезвычайно сложный процесс, механизм работы которого до сих пор далеко не полностью изучен учеными. Какие белки отвечают за иммунный ответ организма, можно ли сделать организм генетически невосприимчивым к любым болезнетворным бактериям, или хотя бы к части из них? Все эти вопросы пытаются решить биологи и генетики всего мира.

Для того, чтобы понять механизм работы иммунитета ученые проводят эксперименты – исследуют популяции мышей, у представителей которых в результате долгого целенаправленного скрещивания не работают те или иные гены. Если подобное «отключение» (генетики и биоинформатики называют его нокаут) того или иного гена приводит к изменению в работе иммунной системы – значит, он имеет непосредственное для нее значение.

Международная группа ученых провела исследование мышей, у которых подобным способом были «отключены» два гена, ответственные за выработку двух белков – Beclin 1 и FIP200. Причем, нокаут был проведен не во всем организме животного, а только в миелоидных (подтип иммунных клеток) клетках мышей. Эти белки участвуют в процессе аутофагии, то есть утилизации клеткой молекул и органелл, возникающих, в процессе ее жизнедеятельности.

Электронная микрофотография жгутиковой бактерии Listeria monocytogenes. Стандартный размер листерий – 0,4 на 1-1,5 мкм / ©Википедия

Выяснилось, что это «отключение» сделало животных практически совсем не восприимчивыми к бактерии Listeria monocytogenes, вызывающей опасное заболевание листериоз. Это заболевание поражает нервную систему и без правильного лечения даже приводит к летальному исходу.

«Listeria monocytogenes – это такая бактерия, которая делится внутри клетки, – рассказывает соавтор исследования, аспирант Университета ИТМО, сотрудник международной научной лаборатории «Компьютерные технологии» Константин Зайцев, – мы обнаружили, что если нарушена работа генов, отвечающих за Beclin 1 или FIP200, то внезапно мышки сами справляются с инфекцией и хорошо выживают после инфекции».

Такой результат наблюдается за счет того, что иммунная система мышей с нокаутом в целом оказывается активирована постоянно, а не время от времени, в зависимости от внешних возбудителей, как у обычных мышей. Иммунные клетки – макрофаги оказываются в постоянно возбужденном состоянии, что позволяет мгновенно реагировать на появление в организме Listeria monocytogenes.

Генная модификация на первый взгляд не приводит к фатальным последствиям для жизнедеятельности подопытных мышей – они нормально развиваются, растут, едят, размножаются. Однако это вовсе не значит, что отключение генов проходит для животных бесследно.

Как выяснилось в ходе экспериментов, другие инфекции, например, вирус гриппа, все равно заражают подопытных мышей так же успешно, как и обычных. Также следует отметить, что хотя подопытные мыши развивались практически так же, как и обычные, тем не менее они становились уязвимы для своей собственной иммунной системы. Вместе с тем статья дает большой аналитический материал относительно участия белков Beclin 1 и FIP200 в иммунном ответе на попадание в тело болезнетворных микроорганизмов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Университет ИТМО (Санкт-Петербург) — национальный исследовательский университет, ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий. Альма-матер победителей международных соревнований по программированию: ICPC (единственный в мире семикратный чемпион), Google Code Jam, Facebook Hacker Cup, Яндекс.Алгоритм, Russian Code Cup, Topcoder Open и др. Приоритетные направления: IT, фотоника, робототехника, квантовые коммуникации, трансляционная медицина, урбанистика, Art&Science, Science Communication.
Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

9 часов назад
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

Позавчера, 09:40
Сергей Васильев

Ученые показали, что удлинение суток ведет к более продуктивному фотосинтезу и, возможно, некогда помогло цианобактериям совершить кислородную революцию на древней Земле.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

29 июля
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы лет старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: