Ученые нашли молекулярный центр который управляет атакой бактерий

Бактерии — это не просто микробы, которые вызывают заболевания. Это умные организмы, умеющие адаптироваться к окружающей среде и «включать» свою опасность в нужный момент. Новое открытие израильских ученых из Еврейского университета в Иерусалиме позволяет заглянуть в этот процесс глубже. Исследование, опубликованное в престижном журнале Nature Communications, показывает, как именно патогенные бактерии принимают решение: атаковать или затаиться.

Почему это открытие меняет подход к лечению инфекций

Это открытие может в будущем повлиять на подходы к лечению инфекций и разработке новых антибактериальных препаратов. Особенно это важно для медицинского туризма в Израиле, где пациенты со всего мира обращаются за высокотехнологичным лечением, в том числе и при инфекционных заболеваниях.

CsrA белок, который решает когда бактерии становятся опасными

В центре внимания исследования оказался белок CsrA. Этот белок давно известен как главный регулятор вирулентности бактерий, их способности вызывать болезни. CsrA действует как молекулярный переключатель, регулируя включение и выключение сотен бактериальных генов, в том числе тех, что отвечают за выработку факторов патогенности.

Однако новое исследование показывает, что CsrA работает не в одиночку. Он собирается в специальную структуру внутри бактериальной клетки, так называемый «безмембранный отсек» или «конденсат». Эта каплевидная структура действует как временный молекулярный центр управления, который решает, включать ли бактерии в активное состояние или переводить их в режим экономии энергии.

Как бактерии готовятся к заражению

Исследование показало, что формирование CsrA-компартмент происходит в условиях, имитирующих человеческий кишечник, именно там часто и начинается бактериальная инфекция. Внутри этой структуры накапливаются не только молекулы CsrA, но и другие РНК, включая те, что регулируют деградацию РНК и работу системы секреции типа III, ключевого механизма заражения у патогенных штаммов кишечной палочки.

На ранних стадиях роста бактерий CsrA помогает запускать вирулентные гены. Но по мере накопления CsrA и формирования конденсата, белок начинает подавлять эти же гены, переводя бактерии в состояние пониженной активности. Это гибкая система «включения и выключения», которая позволяет бактериям точно подстраиваться под условия среды и избегать лишнего расхода энергии.

Новая мишень для борьбы с инфекциями

Самое удивительное, что такие структуры, как оказалось, формируются у самых разных патогенных бактерий, включая E. coli, Salmonella, Vibrio cholerae и других. Это означает, что CsrA-компартменты могут быть универсальным механизмом регуляции патогенности. Ученые предложили даже новое название для этой структуры: CSRsome.

Понимание того, как работает этот «молекулярный мозг» бактерий, открывает новые горизонты для разработки методов лечения инфекций. Вместо того чтобы просто убивать бактерии, можно будет блокировать формирование CSRsome и, тем самым, не дать патогену включить свои агрессивные механизмы.