Устойчивость бактерий к антибиотикам — одна из самых серьёзных проблем современной медицины. Исследователи непрерывно занимаются поисками всё новых антибактериальных препаратов

На фото вверху показана динамика образования бактериальной колонии, возникающей из одной клетки кишечной палочки, которая содержит плазмиду. (Микроскопия в проходящем свете.) В нижнем ряду изображение получено флуоресцентной микроскопией живых клеток. Здесь виден итог работы системы CRISPR-Cas: клетки, окрашенные зелёным красителем, имеют плазмиду; остальные её потеряли под действием CRISPR-Cas. Рисунок из статьи: Mamontov V., Martynov A. et al. Persistence of plasmids targeted by CRISPR interference in bacterial populations// PNAS. — April 8, 2022. https://doi.org/10.1073/pnas. 2114905119.

Оказывается, появление бактерий, устойчивых к антибиотикам, — дело случая. Это обнаружили исследователи из Центра молекулярной и клеточной биологии Сколковского института науки и технологий под руководством профессора Константина Северинова. Они описали роль случайности в приобретении и поддержании клетками бактерий небольших молекул ДНК, называемых плазмидами. Находящиеся на плазмидах гены как раз и делают бактерии устойчивыми к антибиотикам.

Плазмиды, небольшие кольцевые молекулы ДНК, попав в бактериальную клетку, используют её ресурсы для того, чтобы воспроизводить самих себя и передаваться в дочерние клетки. Бороться с плазмидами клетки способны с помощью защитной системы CRISPR-Cas. CRISPR (от англ. clustered regularly interspaced short palindromic repeats) — это своего рода база образцов чужеродной ДНК, с которой ранее сталкивалась бактерия. Она используется для распознавания повторно вторгающихся в клетку вирусов-бактериофагов или плазмид. Затем такую чужеродную ДНК уничтожают белки Cas (сокр. от англ. CRISPR associated protein)...

№7, 2022