Dr. Giedrė Tamulaitienė „Nature“ straipsnyje aprašo bakterijų apsaugos nuo virusų sistemą Thoeris

Viename labiausiai cituojamų ir įtakingiausių pasaulyje mokslo žurnalų „Nature“ buvo publikuotas Lietuvos mokslo tarybos finansuoto mokslinio tyrimo straipsnis „Activation of Thoeris antiviral system via SIR2 effector filament assembly“ („Thoeris antivirusinės sistemos aktyvavimas susidarant SIR2 efektoriaus filamentui“), kurio autoriai yra Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro (VU GMC) vyresnioji mokslo darbuotoja dr. Giedrė Tamulaitienė su kolegomis bei Izraelio mokslininkai iš Weizmanno mokslo instituto. Mokslininkai nustatė iki tol nežinomą bakterijų apsaugos sistemos Thoeris (pavadintos egiptiečių deivės, saugančios gimdymus ir vaisingumą, vardu) aktyvaus efektoriaus struktūrą ir pasiūlė aktyvavimo mechanizmą.

Be jau gerai žinomų genų ir genomų „žirklių“ – restrikcijos-modifikacijos, CRISPR-Cas sistemų, šiuo metu yra atrasta daugiau nei 100 apsaugos sistemų, kuriomis bakterijos ginasi nuo virusų. Dr. G. Tamulaitienė su kolegomis tyrinėja bakterijų apsaugos sistemą Thoeris, kurią sudaro TIR baltymas jutiklis ir SIR2 baltymas efektorius. Jutiklis „pajautęs“ viruso infekciją pasiunčia „žinutę“ – susintetina unikalią mažą molekulę gcADPR. Šią žinutę-molekulę atpažįsta kitas sistemos baltymas SIR2 efektorius, kuris pradeda degraduoti bakterijos gyvybingumui būtiną molekulę kofaktorių NAD. Tad viruso infekuota bakterija „pasiaukoja“ – žūsta nespėjus virusui pasidauginti, tačiau taip suteikia galimybę išgyventi kaimyninėms bakterijoms ir išsaugoti jų populiaciją. Iki šiol nebuvo žinoma, kaip Thoeris efektorius perskaito jam pasiųstą „žinutę“ ir atlieka savo funkciją – išnaudoja ląstelei gyvybiškai svarbų NAD kofaktorių tik esant viruso infekcijai.

Taikydami kriogeninę elektroninę mikroskopiją, VU GMC mokslininkai nustatė aktyvaus efektoriaus struktūrą ir parodė, kad, surišęs viruso infekcijos jutiklio pagamintą molekulę, SIR2 efektorius suformuoja ilgą spiralės formos polimerinį „siūlą“ – filamentą, kurio struktūra stabilizuoja efektoriaus aktyvųjį centrą ir lemia efektyvų NAD molekulės degradavimą.

Spiralinė Thoeris SIR2 efektoriaus struktūra

„Filamentus suformuoja ir kai kurios kitos bakterijų antivirusinės sistemos, tačiau jų biologinė prasmė iki šiol buvo nežinoma. Mes parodėme, kad filamento suformavimas padeda užtikrinti jungiklio principu paremtą mechanizmą: tik pasiekus tam tikrą signalo apie virusą lygį, yra „įjungiamas“ pilnas efektoriaus aktyvumas, nulemiantis infekuotos bakterijos susinaikinimą“, – aktyvavimo mechanizmą paaiškina VU GMC mokslininkė dr. G. Tamulaitienė.

„Nature“ žurnale publikuotus tyrimus atliko VU GMC mokslininkų kolektyvas: dr. G. Tamulaitienė, doktorantas Džiugas Sabonis, dr. Giedrius Sasnauskas, Audronė Rukšėnaitė, dr. Arūnas Šilanskas, dr. Mindaugas Zaremba, prof. Virginijus Šikšnys, bedradarbiaudami su Izraelio Weizmanno mokslo instituto mokslininkais Carmel Avraham, dr. Gal Ofir, prof. Rotem Sorek.

„Nature“ yra vienas daugiausia cituojamų, prestižinių mokslo žurnalų sąrašo viršūnėje besipuikuojantis tarptautinis savaitinis žurnalas, skelbiantis geriausius recenzuojamus tyrimus, apimančius visas mokslo ir technologijų sritis. Tyrimai atrenkami atsižvelgiant į jų originalumą, svarbą, tarpdiscipliniškumą, aktualumą, prieinamumą ir netikėtas išvadas.

Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro informacija ir nuotraukos

Atnaujinimo data: 2024-02-23

Taip pat skaitykite:

Kai kalba tampa matoma: ar dirbtinis intelektas gali mažinti informacinę atskirtį?

LMT Briuselyje: nuo žinių valorizacijos iki didesnio mokslinių tyrimų poveikio Europoje

LMT atstovai Švedijoje gilinosi į kompetencijos centrų kūrimo ir tvarumo patirtis

Jau šį rudenį darbą pradės 89 jaunųjų mokslininkų vadovaujamos tyrimų komandos

„Eureka“ kviečia kurti inovacijas atsistatymui po stichinių ir kitų nelaimių