Некоторые вирусы бактерий преодолевают выставленную против них клеточную защиту благодаря уникальному генетическому алфавиту - Гранит науки - 2021-05-10

Здравствуйте, у микрофона Марина Аствацатурян! В 1977 году журнал «Доклады академии наук СССР» опубликовал статью группы ученых во главе с ныне членом-корреспондентом РАН Борисом Ванюшиным об открытии определенных бактериофагов, в ДНК которых вместо структурного элемента аденина, азотистого основания, обозначаемого буквой А, присутствует его производное 2-аминоаденин, обозначаемый буквой Z. Никто тогда не знал, каким образом у этих вирусов цианобактерий, цианофагов определенного типа (S-2L), А меняется на Z и почему. Как пишет Science News, сейчас, после 40 лет научного поиска две независимые группы ученых выяснили откуда берется в цианофагах азотистое основание Z и выдвинули идею о целесообразности этой замены для вирусов бактерий. Результаты проведенных исследований опубликованы журналом Science. «Эти открытия важны для понимания происхождения жизни на Земле, поисков жизни на других планетах и имеют множество возможных применений в биомедицине, синтетической биологии, материаловедении и вычислительной биологии… Это действительно фундаментально», считает Фаррен Исаакс (Farren Isaacs) из Йельского университета (Yale University). В 1990-х Филипп Марльер (Philippe Marlière) из Института Пастера (Pasteur Institute) в Париже в поисках примеров «иной жизни» обнаружил статью российских ученых 1977 года. Получив из России образец цианофага с необычной ДНК, он с коллегами прочитал его геном и нашел ген фермента, который обеспечивает первую стадию превращения аденина в азотистое основание Z. Этот фермент под названием PurZ был запатентован Марльером в 2003. Но он надеялся найти и другой фермент, полимеразу, которая при создании цепочки ДНК будет отдавать предпочтение основанию Z перед А. И в конце концов он нашел ген такой полимеразы около гена PurZ. В одной из публикуемых сейчас статей представлены результаты изучения бактериофагов семейства сифовирусов (Siphoviridae), поражающих широкий спектр бактерий и имеющих, как выяснилось, полимеразу (DpoZ), которая предпочитает вставлять в ДНК основание Z вместо А. Марльер запатентовал и этот фермент. Почему некоторые бактериофаги получили необычную ДНК – пока неясно. Одна из гипотез предполагает, что замена А на Z – это контрмера против бактериальных ферментов рестриктаз, защищающих их от вирусов. Рестриктазы разрезают ДНК фагов, как только те вторгнутся в клетку. ДНК с необычным основанием Z труднее распознать, и это существенно осложняет задачу рестриктазы, считает Хуэйминь Чжао (Huimin Zhao) из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн (University of Illinois at Urbana-Champaign). Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».