Модель организма, использованная в этом исследовании, — Yersinia pseudotuberculosis, близкий родственник печально известного возбудителя чумы, — настоящий мастер в области восприятия температуры. Она использует температуру окружающей среды как сигнал, чтобы отличать прохладную внешнюю среду от теплых условий внутри организма хозяина.
Уже было известно, что молекулы РНК позволяют напрямую воспринимать температуру, но новое исследование показало, что белок Fis также играет регуляторную роль на уровне ДНК. «Fis действует как молекулярный регулятор, подавляющий гены вирулентности (степени патогенности) при температуре 25 °C вне организма хозяина», — говорит профессор Франц Нарберхаус с кафедры микробиологии Рурского университета в Бохуме.
После проникновения в организм теплокровного хозяина происходит два процесса: подавляется выработка белков, необходимых для подвижности бактерий, чтобы избежать обнаружения иммунной системой человека, и активируются факторы вирулентности, ослабляющие защитные силы организма. «В экспериментах со штаммом Yersinia, у которого отсутствовал белок Fis, мы наблюдали неожиданный фенотип при температуре 25 °C, — сообщает Нарберхаус. — Бактерии были полностью неподвижны и выделяли эффекторные белки, которые обычно оказывают вредное воздействие только в кишечнике». Эти результаты показывают, что отсутствие Fis нарушает зависящий от температуры баланс между непатогенным и патогенным состояниями бактерий.
Эти результаты заставляют задуматься о том, являются ли бактерии, лишенные белка Fis, заразными при температуре 25 °C. Вирулентность бактерий обычно исследуют на мышах, которые, как и люди, теплокровные. Однако такая модель не подходит для экспериментов по заражению при разных температурах. Более подходящей альтернативой оказались личинки моли, которые являются пойкилотермными (температура их тела меняется в зависимости от температуры внешней среды).
Штамм Yersinia, лишенный белка Fis, проявлял повышенную вирулентность при температуре 25 °C. В отличие от штамма дикого типа, он способен убивать личинок при такой низкой температуре. Это указывает на то, что белок Fis подавляет вирулентность вне организма хозяина. Сейчас исследователи из Бохума пытаются определить точные молекулярные механизмы, с помощью которых Fis осуществляет этот регуляторный контроль. Статья опубликована в журнале PLOS Pathogens.
[Фото: Freepik.com]
