Авторство: доктор Тім Блоуер, Даремський університет
Нове дослідження під керівництвом групи біонауковців з Університету Дарема, Великобританія, у співпраці з Університетом Ліверпуля, Університетом Нортумбрії та Біологічними лабораторіями Нової Англії сподівається використати нові системи захисту бактерій для порівняння змін у геномі людини.
Студенти Даремського університету також працювали над цим дослідженням, щоб продемонструвати складну роботу бактеріального вродженого імунітету.
Бактерії розробили безліч захисних систем для захисту від вірусів, які називаються бактеріофагами. Багато з цих систем уже були розроблені в корисні біотехнологічні інструменти, наприклад, для редагування генів, де невеликі зміни вносяться до цілі ДНК.
Дослідники продемонстрували, що дві системи захисту працювали взаємодоповнююче, захищаючи бактерії від бактеріофагів.
Одна система захищала бактерії від бактеріофагів, які не мали жодних модифікацій своєї ДНК.
Авторство: доктор Тім Блоуер, Даремський університет
Деякі бактеріофаги модифікують свою ДНК, щоб уникнути цієї першої захисної системи. Друга система під назвою BrxU захищала бактерії від бактеріофагів із модифікованою ДНК, забезпечуючи таким чином другий рівень захисту.
Дослідники створили надзвичайно детальну тривимірну картину BrxU, щоб краще зрозуміти, як він захищає від бактеріофагів із модифікованою ДНК.
BrxU має потенціал стати ще одним корисним біотехнологічним інструментом, оскільки ті самі модифікації ДНК, які розпізнає BrxU, з’являються в усьому геномі людини та змінюються при раку та нейродегенеративних захворюваннях.
Старший автор дослідження, доктор Тім Блоуер, доцент і співробітник Інституту Лістера на кафедрі біологічних наук Даремського університету, сказав: «Можливість розпізнавати модифіковану ДНК має вирішальне значення, оскільки подібні модифікації зустрічаються в усій ДНК геному людини. .
«Цей додатковий рівень інформації, «епігеном», змінюється, коли ми ростемо, а також змінюється у випадках раку та нейродегенеративних захворювань.
«Якщо ми зможемо розробити BrxU як біотехнологічний інструмент для картографування цього епігенома, це змінить наше розуміння адаптивної інформації, що контролює наш ріст і прогресування хвороби».
Результати дослідження провідного автора доктора Девіда Піктона та його колег опубліковані в журналі Дослідження нуклеїнових кислот.
97 студентів, які брали участь у цій роботі, навчалися на останніх курсах здобуття ступеня бакалавра або магістра біології на факультеті біологічних наук Даремського університету.
У рамках семінару з мікробіології, призначеного для навчання під керівництвом досліджень, їм було доручено виділити нові бактеріофаги для вивчення. Ці бактеріофаги, на щастя, не завдають шкоди людям, але подібно до того, як імунна система людини реагує на інфекції, бактерії були змушені розвинути власну імунну систему, яка захищає від бактеріофагів.
Бактеріофаги були зібрані з річки Вір, ставків коледжу та інших водних шляхів навколо Дарема. Потім їх використовували для перевірки вродженого імунітету бактеріофага E. палички бактерій.
Довідка: «Острівець фагового захисту плазміди з мультирезистентною плазмідою використовує як BREX, так і обмеження типу IV для додаткового захисту від вірусів» Девіда Піктона, Іветт Люйтен, Річарда Моргана, Ендрю Нельсона, Даррена Сміта, Девіда Драйдена, Джея Гінтона та Тіма Блоуера, 17 жовтня 2021 р. Дослідження нуклеїнових кислот.
DOI: 10.1093/nar/gkab906
Дослідження було профінансовано у Великій Британії Дослідницькою радою з біотехнології та біологічних наук Ньюкасл-Ліверпуль-Дерхем Докторське партнерство з навчання, Інститутом превентивної медицини Лістера, Інститутом біофізичних наук Даремського університету та Wellcome Trust.
