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.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: