Древние белки помогут защитить урожай

Ученые из Гранадского университета (Испания) с помощью методов генной инженерии получили модифицированные бактерии, которые способны эффективно противостоять вирусам. Результаты работы опубликованы в журнале Cell Reports.

В сражениях между микробами и вирусами, бактериофагами, первый удар наносит вирус: он «прокалывает» клетку бактерии и с помощью хвоста впрыскивает в нее свой генетический код. Затем бактериофаги «вербуют» белки бактерий для размножения. Строение бактериофагов в принципе не особо отличается от других вирусов — это нуклеиновая кислота (ДНК или реже РНК), заключенная в оболочку — капсид.

В своей работе исследователи с помощью генной инженерии заставили белок возрастом 2,5 млрд лет вырабатываться в кишечной палочке для того, чтобы помочь ей противостоять бактериофагам. Этот белок является древней формой белка тиоредоксина, который играет важную роль во многих организмах. Например, у растений тиоредоксины регулируют целый спектр важных функций, начиная от развития семян и заканчивая фотосинтезом.

Ученые придумали такой план для того, чтобы «обмануть» вирус. Тиоредоксины изменяются в эволюции, чтобы эффективнее бороться с бактериофагами, а вирусы, в свою очередь, тоже эволюционируют, чтобы подавлять сопротивление белков. Этот древний белок, который использовали исследователи, был схож со своим современным аналогом на 70%, но все же отличия были. Современные бактериофаги оказались бессильны против этого белка.

Исследователи убеждены, что стратегия введения генов древних белков в современные организмы может помочь защитить сельскохозяйственные растения против патогенных микроорганизмов.