Болезнетворные бактерии оказались способны обходиться без жизненно важного витамина

Тиамин, или витамин В1, жизненно важен клеткам всех живых существ, выполняя в них самые разные полезные функции. В активной фосфорилированной форме он необходим для работы многих ферментов, участвующих в обмене углеводов и жирных кислот. В нашем теле он не запасается, поэтому пища обязательно должна содержать некоторые количества этого водорастворимого витамина, хотя некоторые другие организмы способны синтезировать тиамин самостоятельно.

Однако теперь в этих простых и «прописных» представлениях есть одно примечательное исключение. В статье, опубликованной журналом Nature Microbiology, Стивен Илик (Steven Ealick), Чуньхао Ли (Chunhao Li) и их коллеги сообщают, что бактерия Borrelia burgdorferi – один из возбудителей клещевого бореллиоза – в тиамине вообще не нуждается. Витамин в ней не обнаруживается, у микроба нет и генов, которые могли бы отвечать за его синтез. И все равно бореллия прекрасно себя чувствует на питательной среде, не содержащей тиамина.

Ученые сами не сразу поверили в это и провели массу дополнительных тестов: например, изучили ГМ-линию B. burgdorferi, в которую был внесен ген bcmE. Заимствованный у ботулинистической клостридии, он кодирует фермент-антивитамин, который быстро разрушает тиамин в клетках и должен был оказаться губительным. Однако на рост бореллии он никак не повлиял, и даже не ослабил их способности выживать в пищеварительном тракте клещей или заражать подопытных мышей.

Илик, Ли и их соавторы полагают, что такая «сверхспособность» далась бактериям непросто, и у бореллии должен отсутствовать целый ряд обычных белков, участвующих в обмене и в выработке энергии. Без некоторых из них теоретически можно прожить, но другие необходимы абсолютно, и их функции у бореллий взяли на себя другие ферменты, которые не нуждаются в помощи кофермента-тиамина.

Возможно, такая способность для бореллий не уникальна. Ученые сравнили их геном с имеющимися в базах данными по ДНК других патогенных для человека бактерий, которые переносятся членистоногими. Как минимум у трех из них – у Borrelia hermsii (возбудитель клещевого возвратного тифа), Rickettsia prowazekii (сыпного тифа) и у Rickettsia conorii (средиземноморской пятнистой лихорадки) – также нет генов, которые могли бы кодировать белки для синтеза тиамина, или те, которым он необходим.