| Аннотация |
Общепризнанное разделение бактериального мира и мира эукариотических клеток включает в себя следующие основные признаки: (1) генетический материал эукариот заключен в специальную структуру, называемую ядром; (2) у бактерий нет мембранных органелл, и ДНК бактерии распределена по цитоплазме клетки. Однако совсем недавно нами была описана мембранная структура, формирующаяся внутри грамотрицательных клеток P.aeruginosa во время инфекции гигантским бактериофагом phiKZ, которую мы назвали везикулой ранней фаговой инфекции (early phage infection vesicle, EPI везикула) [Antonova и др., 2023]. Внутри EPI везикулы располагается фаговая ДНК, защищенная от воздействий белков бактерии, а также фаговые белки, впрыскиваемые из вириона и позволяющие осуществлять транскрипцию ранних генов (как, например, вирионная РНК-полимераза, вРНКП) [Antonova и др., 2023; Nichiporenko и др., 2024]. Более того, по всей видимости, нахождение вРНКП внутри EPI везикулы является способом регуляции транскрипции фаговых генов, поскольку к середине инфекции в центре клетки формируется белковое фаговое ядро [Chaikeeratisak, Nguyen, Khanna, и др. 2017], внутрь которого из EPI везикулы переходит ДНК фага, в то время как вРНКП остается в везикуле, после чего начинается транскрипция поздних фаговых генов [Antonova и др., 2023, Ceyssens и др., 2014]. Гигантский бактериофаг AR9, инфицирующий грамположительную бактерию B.subtulis, не формирует фагового ядра, однако, как и phiKZ, обладает двумя собственными РНК-полимеразами, вирионной и невирионной [Lavysh и др., 2016], и является родственным для phiKZ-подобных фагов. Данный проект направлен на исследование инфекции бактериофага AR9 клеток B.subtilis, который позволит установить, формируется ли на ранних стадиях инфекции EPI везикула, и, тем самым выявить, не является ли формирование EPI везикул более древним защитным механизмом, встречающимся не только у phiKZ-подобных фагов. Помимо фундаментального интереса, формирование таких везикул может быть использовано в следующих задачах: 1) фаги, формирующие мембранные везикулы, могут быть использованы в качестве биотехнологического инструмента для модификации штаммов бактерий, в том числе диких штаммов, так как содержат контейнеры с защищенной ДНК внутри; 2) везикулы могут способствовать обхождению иммунных систем бактерий, что необходимо учитывать и для возможностей фаготерапии, и, наоборот, при необходимости защиты промышленных бактериальных штаммов от бактериофагов.
|
