Ученые выявили новые генетические характеристики бактерии туберкулеза
Бактерия, вызывающая туберкулез, имеет сложные генетические механизмы, которые способствуют её выживанию и адаптации в организме. Для более глубокого понимания особенностей этого возбудителя, ученые исследуют не только отдельные гены, но и их взаимодействия. Исследователи создали детальную карту этих связей и обнаружили тысячи ранее неизвестных закономерностей. Об этом сообщает портал Известия.
Карта генетических взаимодействий была составлена учеными из Университета Рокфеллера, которые изучили 762 гена Mycobacterium tuberculosis. Результаты их работы опубликованы в журнале Nature, где они описали почти 6,5 тыс. генетических взаимодействий, многие из которых не имели описания ранее.
Джереми Рок, руководитель исследования, отметил, что теперь существует первая комплексная карта взаимодействий между ключевыми генами патогена, что имеет огромное значение для борьбы с заболеванием.
Для анализа использовалась технология CRISPRi, позволяющая снижать активность отдельных генов без их удаления из генома. Ученые подавляли активность сначала одного, затем двух генов одновременно, сравнивая изменения в росте бактерий. Если результаты отличались от ожидаемого, это указывало на наличие взаимодействия между генами.
Туберкулез — инфекционное заболевание, вызванное Mycobacterium tuberculosis, чаще всего поражающее легкие, но также способное затрагивать и другие органы. Инфекция передается воздушным путем, когда человек с активной формой легочного туберкулеза кашляет или чихает.
Однако заражение не всегда приводит к болезни, так как бактерии могут оставаться в неактивном состоянии. Симптомы активного туберкулеза включают продолжительный кашель, боль в груди, слабость, снижение веса, повышение температуры и ночную потливость.
Созданная карта позволила ученым выявить ранее неизвестные функции некоторых генов, в том числе связанных с цепью переноса электронов, которая обеспечивает бактерии энергией. Дополнительные эксперименты подтвердили участие этих генов в белковых комплексах, отвечающих за клеточное дыхание.
Натали Сайег, соавтор исследования, отметила, что значительная часть генома туберкулезной бактерии до сих пор оставалась недоступной для исследований в области разработки лекарств.
Систематическое изучение генетических связей позволяет увидеть, какие процессы поддерживают жизнедеятельность бактерии и как отдельные участки её генома влияют друг на друга. Это важно для понимания биологии возбудителя и механизмов его адаптации.
Авторы исследования надеются, что созданная карта станет основой для дальнейшего изучения Mycobacterium tuberculosis, помогая выбирать гены и клеточные процессы для более глубокого анализа, а также проверять новые гипотезы о структуре бактерии.
Тем не менее, работа не дает окончательных объяснений всех механизмов выживания возбудителя. Ученые подчеркивают, что обнаруженные связи требуют дальнейшего изучения, так как пока исследователи только начинают разбираться в роли каждой из них в жизни бактерии.
Джереми Рок добавил, что они выявили тысячи генетических взаимодействий, но только начинают изучать, что они могут рассказать о работе M. tuberculosis. Эти карты будут полезны для исследований в будущем.
