Rūro universiteto Bochume ir Julicho tyrimų centro komanda ištyrė, kaip augalus kenkiančios bakterijos ginasi nuo savo šeimininko gynybos mechanizmų. Tyrėjai parodė, kad plačiai paplitęs augalų patogenas Agrobacterium tumefaciens turi du jutiklius, kuriais gali aptikti reaktyviąsias deguonies rūšis. Šias medžiagas augalai išskiria kaip gynybos mechanizmą, pažeisdami savo užpuolikų DNR, lipidus ir baltymus. Vienas iš bakterijų jutiklių, vadinamas OxyR, jau buvo gerai apibūdintas; šiame tyrime komanda išaiškino antrojo, vadinamo LsrB, struktūrą ir funkciją.
„Ilgalaikėje perspektyvoje įžvalgos apie bakterijų streso reakcijas galėtų padėti mums konkrečiai įsikišti į reguliavimo tinklus – tiek kovojant su infekcijomis, tiek optimizuojant naudingas bakterijas biotechnologijose“, – sako Janka Schmidt, pagrindinė tyrimo autorė.
Reaktyviosios deguonies formos, tokios kaip vandenilio peroksidas, naudojamas namų balinime ir dezinfekavime, sukelia organizmams oksidacinį stresą: jos sukelia tam tikras chemines reakcijas, kurios gali pažeisti DNR, riebalus ir baltymus. Norėdami apsiginti nuo to, organizmai pirmiausia turi aptikti reaktyviųjų deguonies formų buvimą. Tai pasiekiama naudojant vadinamuosius redokso jutiklius, t. y. molekules, kurios pačios gali atiduoti elektronus (oksidacija) ir juos absorbuoti (redukcija). Tam jie naudoja specialias cisteino šonines grandines, kurios pakartotinai atiduoja ir absorbuoja elektronus nepažeisdamos. Du Agrobacterium tumefaciens randami jutikliai – OxyR ir LsrB – yra transkripcijos faktoriai, kurių pagrindinė funkcija yra reguliuoti specifinių DNR segmentų skaitymą.
Tyrėjai sukūrė Agrobacterium tumefaciens variantus , neturinčius redokso jutiklių OxyR ir (arba) LsrB. Šios modifikuotos bakterijos buvo jautrios reaktyviosioms deguonies rūšims ir mažiau gebėjo užkrėsti augalus, o tai pabrėžia šių dviejų jutiklių svarbą.
Siekdami išsiaiškinti anksčiau mažai tyrinėto LsrB struktūrą ir funkciją, Bochumo mikrobiologijos ir proteomikos bei Bochumo ir Jilicho struktūrinės biologijos katedrų mokslininkai bendradarbiavo, vadovaujami dr. Jankos Schmidt ir prof. dr. Franzo Narberhauso. Naudodami didelės skiriamosios gebos krioelektroninės mikroskopijos vaizdus, jie parodė, kad keturios cisteino liekanos LsrB yra idealiai išsidėsčiusios ir sudaro dvi redokso aktyvias poras. Tolesnė biocheminė analizė parodė, kad LsrB iš tiesų veikia kaip redokso jutiklis.
Nors antrasis jutiklis „OxyR“ yra atsakingas tik už reaktyviųjų deguonies formų aptikimą, naujai atrastas jutiklis „LsrB“, regis, atlieka išsamesnį vaidmenį Agrobacterium tumefaciens virulentiškume ir streso reakcijoje. Bochumo ir Julicho tyrėjai planuoja ateityje tai išsamiau iššifruoti.
Taip pat skaitykite
Endofitiniai grybai gina „savo“ tuopas nuo žolėdžių vabzdžių | Pugnalom
