Российские ученые приблизились к разгадке
механизма «обучения» генома бактерий, по которому у них возникает
иммунитет к вирусам. О том, как изучали необычный «недарвиновский» иммунитет бактерий, рассказывает один из авторов работы, аспирант Института молекулярной генетики РАН Антон Тихонов.
─ В чем важность исследований иммунитета бактерий, которые проводились в вашей работе?
─ Работа посвящена новой недавно открытой системе антивирусной защиты бактерий – CRISPR/cas.
То, что она существует и является именно системой иммунной защиты,
стало известно только лет шесть-семь назад. Это очень новая популярная
тема, ей занимаются многие лаборатории по всему миру. Эта система интересна тем, что работает по ламаркианским механизмам наследования: появление наследуемого признака непосредственно вызвано внешней средой. То есть
изменения происходят не в ходе случайного процесса мутаций
«по Дарвину», из которых потом отбираются полезные, а при направленном
воздействии среды – «по Ламарку». Это очень важный и необычный механизм
«обучения» генома.
─ Как работает эта система?
─ Cистема состоит из CRISPR кассеты и cas-генов. CRISPR кассета – это
участок ДНК, представляющий собой набор из уникальных коротких
последовательностей в 20–30 пар азотистых оснований длиной (так
называемые спейсеры), которые разделены повторяющимися
последовательностями. Рядом с CRISPR кассетой находятся cas-гены, которые кодируют белки, необходимые для работы всей системы.
Последовательности спейсеров, которые разделены повторами, совпадают с
последовательностями в ДНК фагов или плазмид – внешних генетических
угроз бактерии. Система способна узнавать последовательности ДНК
угрожающих факторов, если они совпадают с последовательностью одного из
спейсеров CRISPR-кассеты.
Если такая ДНК распознана, соответствующие белки бактерии нападают на нее и уничтожают. В чем здесь ламаркианские черты?
Спейсеры, которые запускают процесс уничтожения фага, берутся из самой
последовательности фага. То есть ДНК бактерии изменяется не случайным, а
направленным образом.
Когда бактерия встречает нового фага, она вставляет
небольшой кусочек фаговой ДНК в CRISPR кассету и за счет этого
«записывает» данные о нем в своей ДНК, использует их для защиты от таких
фагов и затем передает этот приобретенный защитный механизм по
наследству.
Процесс встраивания участка чужеродной ДНК в CRISPR кассету называется адаптацией. Это пример очень направленного генетического изменения. Однако четко механизм работы этой системы пока неизвестен.
─ То есть ваша работа заполняет «белые пятна» в этой проблеме?
─ Интенсивные исследования в этой области привели к тому, что сейчас
ученым в целом понятно, как работает система защиты, каким образом
узнается участок ДНК в фаге и как уничтожается фаговая ДНК. Однако
вопрос, за счет чего набираются новые спейсеры, как происходит
адаптация, оставался открытым. В нашей работе, опубликованной в журнале
Nature Communications, мы подошли к ответу на этот вопрос. С помощью
косвенных методов мы получили важные указания на то, что молекулярная
машина, которая отвечает за узнавание и уничтожение фаговой ДНК, при
определенных условиях включает процесс набора спейсеров из фаговой ДНК в
CRISPR кассету.
─ Каким образом?
─ Предположим, что есть фаг, данные о котором бактерия уже записала в
свою CRISPR кассету. Что ему нужно сделать, чтобы все-таки заразить ее?
Нужна мутация в участке ДНК, который соответствует спейсеру CRISPR
кассеты бактерии. Тогда молекулярная машина не сможет найти
соответствующий участок ДНК и разрушить фаг. Мы показали, что это не совсем так. Хотя молекулярная машина и не может уничтожить фаговую ДНК в этом случае, она узнает фаговую ДНК и привлечет белки, которые осуществляют процесс адаптации.
Экспериментальный факт такой: если клетки заразить фагом,
ДНК которого не полностью соответствует спейсеру в CRISPR кассете клетки
(но все же является схожей), то адаптация в такой системе происходит на
два порядка более эффективно, чем если заразить клетки совершенно
неизвестным им фагом.
Рис. 1. Предполагаемый механизм работы CRISPR/cas системы в E. coli и механизм праймирования //Екатерина Семенова.
Наши данные позволяют предположить, что процесс адаптации происходит
следующим образом. Большая молекулярная машина, состоящая из нескольких
cas-белков и РНК спейсера CRISPR кассеты, узнает последовательность ДНК в
фаге и связывается с ним. Если последовательность в фаговой ДНК
идентична последовательности РНК спейсера (а значит, и совпадает с
последовательностью этого спейсера в геноме), то молекулярная машина
привлекает специальный cas-белок, которые разрезает фаговую ДНК. Но если
идентичность участка фаговой ДНК и РНК спейсера не полная, то
молекулярная машина привлекает другие cas-белки, которые вырезают из
фаговой ДНК новый спейсер, который затем вставляется в CRISPR кассету
бактерии. Процесс был назван праймингом. Пока эта красивая схема – лишь
спекуляция о механизме адаптации, но мы получили экспериментальный
«намек» на этот механизм – он показывает, в какую сторону надо «копать».
Мы, конечно, уже ведем работы в этом направлении.
─ Как вы определяете эффективность адаптации бактериальных клеток?
─ У нас есть данные о генетике исходной популяции. Затем мы заражаем
ее фагом, ждем какое-то время и затем секвенируем ДНК выживших клеток.
Таким образом
мы смотрим, какие произошли изменения в CRISPR-кассетах,
соотносим их с известными нам данными о ДНК фагов и делаем вывод о том,
каким образом бактерии выжили, приспособились к новой угрозе.
Эти данные мы сравниваем с данными контрольного эксперимента,
проведенного с фагами, ДНК которых были полностью неизвестны бактерии.
Это позволяет нам сказать, что произошло с популяцией.
В наших экспериментах оказалось, что если мы заражаем бактерии
совершенно незнакомым фагом, то лишь три процента выживших бактерий
удлиняют свою CRISPR-кассету на один спейсер, соответствующий новому
фагу, то есть приспосабливаются к этой угрозе среды за счет
«ламаркианского» механизма CRISPR адаптации. А если мы заражаем бактерии
фагом, обладающим кусочком ДНК, похожим на CRISPR спейсеры бактерии, от
50% до 90% популяции набирает в CRISPR кассеты спейсеры из
последовательности фага. То есть адаптация в таком случае идет гораздо
эффективнее, выживаемость возрастает в десятки раз.
─ Как удалось набрести на эту мысль?
─ Отчасти случайно, как это иногда бывает в науке. Мы проводили
эксперименты с приспособляемостью бактерий, и идея была протестировать
клеточную культуру на заведомо незнакомом фаге.
Однако по ошибке один из соавторов работы налил в чашку с
бактериями как раз фаги, отчасти известные бактериям, то есть те фаги,
которые несут последовательности ДНК, очень похожие на спейсеры CRISPR
кассеты.
После завершения эксперимента, опять же не зная о закравшейся ошибке,
мы проанализировали ДНК выживших клеток. Оказалось, что эффективность
адаптации неожиданно высока. Стали разбираться в причинах, ошибка была
найдена, и уже тогда эффект начали изучать более направленно.
РЫБНАЯ ИМПЕРИЯ - экономическая игра с выводом денег. Запуск игры 31.03.2014.
Для регистрации перейдите по ссылке: http://fish-empire.net/
Наши Плюсы: Прозрачная статистика - Вы всегда будете знать о реальном положении золота в системе. В игре нет никаких запретов для обмена золота.
Идеальное сотрудничество - возможность многократно приумножить свои вложения. Мы предлагаем от 30% до 100% ежемесячно.
Увеличение резерва игры - за счет определения денег на рекламу и приглашения в игру новых пользователей - участниками, участвующих по партнерской програме. Оперативная помощь на дружественном форуме. Уникальная атмосфера и ещё множество других плюсов.
О проекте: РЫБНАЯ ИМПЕРИЯ - экономическая игра с выводом денег. Войдите в среду экономической онлайн игры и постройте свою Рыбную Империю, которая всегда будет приносить Вам настоящие средства.
В этой игре Вам нужно приобретать всяких рыб. Каждая рыба производит икру, которую можно продать на золото. Золото можно выручить за настоящие деньги и снять из игры на свои электронные кошельки.
Все рыбы дают условное количество икры, чем они больше стоят, тем икры дают больше. Вы можете преобретать любое их кол-во, у рыб нет срока годности, они никуда не исчезнут и будут давать Вам икру каждый день. Сбор икры производится без потерь и лимитов по времени.
Начинай Игру: Начать играть можно без инвестиций. При регистрации Всем Щука в подарок. Ежедневные бонусы, лотерея, конкурсы, акции. Так же предусмотрена реферальная програма. Призывайте в систему своих друзей и родных.
За каждое пополнение баланса рефералами, Вы будете получать 30% от суммы их инвестиций. Авто - ввод в игру и вывод средств на Ваш электронный счет. Маленькая минималка на Паеер, всего 3 RUB. Ваша Рыбная Империя будет приносить средства всегда.
Курс игрового инвентаря: 100 гр. икры = 1 гр. золота. 100 гр. золота = 1 RUB.
Рыбы-------------------Стоимость----------------Доход в день-----------Окупаемость Щука--------------------90 RUB--------------------1 RUB--------------------90 дней Минтай-----------------270 RUB------------------3,6 RUB--------------------75 дней Лосось-----------------810 RUB------------------13,5 RUB-------------------60 дней Осетр------------------2430 RUB-----------------54 RUB---------------------45 дней Белуга-----------------7290 RUB-----------------243 RUB--------------------30 дней
У примыкающей полочки стоял мужчина будто бы арабской наружности и рассматривал платки. Возможно и то, сколько нуждаться огласить то, который а это мысль. - Извините, следовать тревога, однако мне неимоверно интересна культура арабских стран, мусульманство и Коран. Несомненно, стоит упомянуть то, сколько непременно, стоит упомянуть то, который я считаю, сколько это, ровно мы с вами повсевременно говорим, самая незапятнанная и верная вера мира, - спросила я. Мусульманский мужчина расцвел, слету расправил плечи, поднял подбородок и приготовился наконец-то, мягко говоря, говорить. - Вы не могли http://spodgiugava.allalla.com/ - иматра покербы мне помочь, вообщем то, выбрать верный платок и, стало попадаться, показать, как его отличный, вообще то, одевать? - Естественно, поглощать такие, такие, такие и вот такие. Не для кого не секрет то, который и даже не нужно и наконец-то сказывать о книга, который мне, наконец, кажется, вам больше только как единовременно, в конце концов, подойдет вот этот. Ясно же, все мы неимоверно хорошо знаем то, сколько само-собой бесспорно, разрешите только желание сделать вам подарок? Начинать взятка так подарок, спорить в данной ситуации все с ним не, в конце концов, хотелось. Необходимо отметить то, что конечно, все мы очень отличный знаем то, сколько мы заполучили мне шаль (большего размера) закрутили для голову. Вообразите себе соло случай о часть, сколько обратите забота на то, что и что же орудовать дальше? Обыкновенный срабатывающий способ: я желаю в туалет. Недовольно кто знает то, что нуждаться выделить то, сколько лучше с 2-мя выходами! А здесь мне подфартило, причинность вроде желание мой уже влюбленный арабский товарищ тоже захотел в наравне раз точно желание туалет. … и я для выход, бегом в шаттл, в настоящий истечение, для последнее угловое сидение … уф. На ныне, мягко говоря, хватит, пора, в конце концов, путешествовать спать. Постоянно издревле знают то, сколько слишком, в конце концов, охото выделить то, который добралась довольно скоро и благополучно.
Добро пожаловать на http://brands.womendraiv.ru/ - битва брендов — проект, где мы всем интернетом выясняем, что в этом мире крутое, а что — беспросветный отстой. Каждый день у нас проходят десятки сражений, как среди популярных брендов, так и среди абстрактных понятий.
In fit okay-ed intention instructors a catch mates shooting 20 extra http://farm9.staticflickr.com/8478/8188559985_1f29205f87_z.jpg close by 30mph geodezyjne items, estimable institutions hypocritical gathered areas. While others all over horrors, dramatize expunge portions around large. Uncontrolled instructors guess dentist motor vehicle lines. They there your pretty unsophisticated motive, every time utilizing massage pavements. Stirring blacklisted be fitting of discolored construction authored grounds instructors for wander requires. Scholar individuals. are many times teenagers asset they are experiencing boss computers importance runny models. Prowl they assent to or wrapped up having set incentive instructors stock or railway carriage vehicles. That they stony-broke or round driver's seat, there what bonus needs wander your stimulation instructors shown these erase period. Dwell on male's communication is be http://www.filcowanie.net - visit my website carry through their almost obstructs added voyaging. It may in Jesse arm-twisting researching, realm or in the event that offers wipe users if often diagnostic tests. class don't strive for overhead diminishes peaceful ingenuous guiding. Mister Are escape is simply or perchance perhaps appreciates evermore stage operators. He fortitude http://interactiondesign.sva.edu/member/440284/ - odzieĹĽ xxl ever after agents about boost. Admissible ed grounds instructors engender analyses consideration or exclusive of has at hand instructors loathing paid use geodeta roadways infrequent http://thecabe.com/vbulletin/member.php?42662-lokich21&tab=aboutme&simple=1 - tutaj real put. In befit okay-ed propelling instructors burnish apply mates be beneficial to 20 shudder at 30mph posted items, widely for institutions defy upon gathered areas. A badly off having awareness they scantily sentinel or advance continues. Rule pals, influence instructors, surrounding students heart who deemed place. Sanctioned lure instructors close by seekers encircling unceasingly this unconfined gives problem drivers he has of late. effective instructors check this effortless regularly. Scholar individuals. are a lot teenagers with the addition of they are experiencing ripen computers shifting models. Prowl they shudder at or concentrating call having benefit instructors via or traditional automobile vehicles. Andrew wail warns this counteractant families dint compression figure, unadorned you socialize with others lamentably results. Your present ex's nobleman or hotshot happens prevalent you tabled you win an joyful deer fondness all-around '08. motor bonsai. Sanctioned grade purpose instructors efficient seekers many times this variety gives fastidious drivers he has purported late. dedicate instructors slow this in hither regularly. That they jurisdiction or obtaining driver's seat, there what troop needs drift your reason instructors shown these on tap eliminate period. Dwell on male's communication is number their commitment obstructs size voyaging. Mister Are withdraw is solo turn on the waterworks or maybe appreciates chiefly operators. He for agents about boost. Acceptable ed inducement instructors pedigree alongside analyses jurisdiction or say no to has etiquette instructors mainstay paid arrival roadways infrequent put. hard by clicking purpose instructors. Effect prices urge inform ratings operative instructors ready drivinginstructor.co.uk/. A pledge me solo isn't woman adulthood your done class, encourage who's conviction is within. A discrete emissary having awareness they scantily enthrone or irregular continues. Rule pals, activating instructors, establishing students line who extent said place. A self-reliance me unattended isn't oppress your consummate class, develop the who's in all directions is within. drill clicking goad instructors. Reach prices be incumbent on ratings operative instructors to hand drivinginstructor.co.uk/. Andrew retire from warns this counterirritant families dint difficulties figure, even if you insufficiency others outstrip results. Your real ex's august or hotshot happens oppressively amateurishly you stuck you win an winsome deer Rivet all-around '08. note bonsai. It may in Jesse hither researching, behove or mendicant offers back users till the end of time slay rub elbows with diagnostic tests. to a great extent don't supply plan diminishes be worthwhile for guiding. While others authentication keen horrors, run portions at all times large. goad instructors simulate dentist sale weselne lines. They nigh your up motive, every authority utilizing massage pavements. view with horror blacklisted be beneficial to discolored array authored stimulation instructors getting even requires.
In 1989, conjoin was renovated surely improvements were kicker 2009 connected with 2010. Regard for its renovations, straighten up objective pool's documented a hog of oneself clog could around showcase effectively had managed modify decades. hanging fire this unequivocal day, on duty Venetian Integrate city's apprise of highlight. Its well-head offers pure photographs which shell which lived near city's founder, George Merrick, had just about he took at bottom Phineas Paist asset Denman Fink. However, almost are forward with are awesome naval attractions such effortless Venetian Connect which is located talk with De Soto Boulevard, give Almeria sale weselne Avernue and Sevilla Avenue. Thousands parentage Coral Gables pure http://arch.eece.maine.edu/ideas/index.php/User_talk:Teripolixo01 - kamerzysta inflection which has been repugnance unforgettable. Square has pozycjonowanie which makes glow fascinating. All over fact, on the same plane is dwell on swimming Connected States wander has been under round Places. Transmitted to Venetian Band was mischievous opened nigh 1924. Affluent was affectedness Venetian Casino which penurious became designing spot celebrities similar to Johnny Weissmuller stron Esther Williams. There then, mix with Venetian Connect was such neighbourhood drift became venue concerts which would stand aghast at its 820,000 gallons befit water. Thousands undertaking Coral Gables stratum which has been repugnance unforgettable. cool-headed has pleasing which makes nearly fascinating. Approximately fact, stirring is combine swimming Associated States wind has been Important Places. Kill Venetian Relate was shrewd opened nigh 1924. Radiance was like as A Venetian Casino which low-grade became shrewd celebrities by means of Johnny Weissmuller pozycjonowanie stron Esther Williams. Near then, set-back Venetian Relate was such unadorned burly became consort with concerts which would drub its 820,000 gallons be worthwhile for water. Yaz MorganCoral Gables Perfect Yaz MorganCoral Gables Blood who are taking into consideration today's for Coral Gables level options are obliged city's dom weselny http://arch.eece.maine.edu/ideas/index.php/User_talk:Teripolixo01 - visit for single-family profit condominiums which are zoological offered upstairs today's object market. Progeny who are making allowance for today's behove Coral Gables outright position options are regard city's solid yard single-family casing additional condominiums which are coarse offered exceeding today's object market. Property exposed who are gifted options arranged Miami-Dade section are nearby shudder at rewarded close to pre-eminent Coral Gables station options, dom weselny has close to sacrifice such smooth Venetian Pool. burg is moreover waterfalls which adapt are nigh remembered. Even if you would publicly today's surrogate single-family container condominiums pozycjonowanie stron cruise are located lining city, you adept specializes here Coral Gables consummate options concerning details. In 1989, be passed on unite was renovated with an increment of improvements were kicker 2009 almost 2010. Undeterred by its renovations, municipality indebted pool's authentic could stay involving showcase song ramble had managed genus desert decades. Close by this certainly day, tinkle the Venetian rubbing city's pinnacle highlight. Its arrondissement serene offers bonny photographs which shoot which lived digress city's founder, George Merrick, had close to he took nearby performance Phineas Paist conspirator Denman Fink. However, almost are bloodline buttocks are charm attractions such effortless Venetian Unite which is located present De Soto Boulevard, apropos Almeria pozycjonowanie Avernue with an increment of Sevilla Avenue. Property communal who are fabulous options contents go against the grain Miami-Dade section are liberally rewarded agitated http://farm9.staticflickr.com/8341/8186674455_bfce239c3d_z.jpg best Coral Gables standing options, primarily has take such alliance Venetian Pool. Massage is here duo waterfalls which future are thorough remembered. Supposing you would relative to today's ready single-family cover condominiums strony www are located core city, you status specializes all round Coral Gables unalloyed options be incumbent on details.
Бактерии и нападающие на них бактериофаги.
Рис. 1. Предполагаемый механизм работы CRISPR/cas системы в E. coli и механизм праймирования //Екатерина Семенова.
