У бактерій виявили противірусну систему з теломеразоподібним механізмом
Науковці описали бактеріальну систему DRT10, що синтезує повтори ДНК і має механізм, подібний до теломерази.
Дослідники описали нову бактеріальну противірусну систему DRT10, яка за участі некодуючої РНК синтезує повторювані фрагменти ДНК. Її механізм має прямі паралелі з роботою теломерази еукаріотів — ферменту, що додає повтори до кінців хромосом. Про результати роботи повідомляє Nature.
DRT10 належить до захисно-асоційованих зворотних транскриптаз — ферментів, які допомагають бактеріям захищатися від вірусних інфекцій. Автори дослідження встановили, що система використовує визначену ділянку некодуючої РНК як матрицю для послідовного синтезу тандемних повторів ДНК.
Як працює система DRT10
Синтез ДНК запускається за механізмом, у якому білок слугує затравкою, а реакція відбувається процесивно — зворотна транскриптаза може безперервно нарощувати продукт. Для додавання повторів необхідні характерний послідовнісний патерн у РНК-матриці та елементи, що позначають межі шаблону. Ці компоненти, за даними авторів, є збереженими й критично важливими для утворення ДНК-повторів.
Кріоелектронна мікроскопія показала неочікувану архітектуру комплексу: дві молекули зворотної транскриптази зв’язуються з протилежних боків псевдосиметричної некодуючої РНК. Кожна з них зчитує матрицю на своєму боці РНК, однак довгий повторюваний продукт утворює лише одна молекула ферменту.
Зв’язок із теломеразою
Межі матриці для довгого продукту визначає відстань між двома фланкувальними структурами типу «стебло-петля». Науковці зазначають, що такий ітеративний синтез комплементарної ДНК із чітко окресленими межами матриці безпосередньо нагадує додавання теломерних повторів теломеразою еукаріотів.
Філогенетичний аналіз зворотних транскриптаз у різних доменах життя також помістив теломеразу в монофілетичну групу разом із родиною DRT. На думку авторів, це вказує на спільне походження їхньої ДНК-полімеразної активності. Дослідження доповнює попередні роботи про системи DRT2, DRT3 і DRT9 та розширює перелік стратегій, за допомогою яких бактерії протидіють вірусним інфекціям.
